Автоэлектронные эмиттеры из стеклоуглерода для электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.02, доктор наук Шестеркин Василий Иванович

• Шестеркин Василий Иванович
• доктор наук
• 2019

Оглавление диссертации доктор наук Шестеркин Василий Иванович

Основные задачи

Научные положения и результаты, выносимые на защиту

Методы исследований, достоверность полученных результатов

Научная новизна

Научная и практическая значимость

Апробация результа результатов

Публикации

Личный вклад автора

Структура и объем диссертационной работы

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СОЗДАНИЮ АВТОЭЛЕКТРОННЫХ ЭМИТТЕРОВ И СВЧ ПРИБОРОВ НА ИХ ОСНОВЕ

1.1 Краткая историческая справка по использованию автоэмиссионных катодов в вакуумных электронных устройствах

1.2 Причины, сдерживающие промышленное применение автоэмиссионных катодов в электровакуумных приборах

1.3 Матричные автоэмиссионные катоды Спиндта

1.4 Автоэмиссионные катоды из углеродных материалов

1.5 Достоинства и недостатки углеродных нанотрубок

1.6 Уменьшение работы выхода автоэмиттеров

1.7 Автоэмиссионные катоды на основе УНТ

1.8 Электронные пушки и электронные приборы на матрицах Спиндта и углеродных нанотрубках

1.9 Радиотехнические ограничения на использование автоэмиссионных катодов с интегрированной сеткой в мощных электровакуумных приборах

Выводы по главе 1:

2. ФОРМИРОВАНИЕ МАТРИЦ ВЕРТИКАЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННЫХ ОСТРИЙНЫХ АВТОЭМИТТЕРОВ ИЗ СТЕКЛОУГЛЕРОДА СУ-2000

2.1 Физико-химические свойства и структура стеклоуглерода

2.2 Исследование структуры стеклоуглерода СУ-2000 на „срезах", выполненных термохимическим травлением

2.3 Термохимическое травление - как способ формирования матриц вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров

2.4 Формирование матриц вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров методом плазмохимического травления

2.5. Формирование катодов с матрицей вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров „на пьедестале"

2.6. Формирование матриц острийных автоэмиттеров методом лазерного фрезеровании на подложках с криволинейной поверхностью

2.7. Формирование матриц острийных автоэмиттеров с большим аспектным отношением размеров методом лазерного фрезерования

2.8. Устойчивость вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров с большим аспектным отношением из стеклоуглерода СУ-2000 к вибрационным и ударным нагрузкам

Выводы по главе 2:

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭМИССИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТРИЧНЫХ АВТОЭМИССИОННЫХ КАТОДОВ ИЗ СТЕКЛОУГЛЕРОДА СУ-2000 В ПЛАНАРНЫХ ДИОДАХ

3.1 Конструкции макетов диодов и схемы измерений

3.2 Вольтамперные характеристики диодов

3.3 Коэффициент усиления и параметр преобразования электрического поля

3.4 Эффективная площадь эмиссии и эффективная плотность тока

3.5 Термический нагрев острийных автоэмиттеров из стеклоуглерода СУ-2000

3.6 Спектр полных энергий автоэлектронов для катодов из стеклоуглерода СУ-2000

3.7 Пробойные явления в диодах с автоэмиттерами из стеклоуглерода СУ-2000

3.8 Стабильность эмиссии и флуктуации автоэмиссионного тока

3.9 Формовка автоэмиссионных катодов из стеклоуглерода - как способ снижения флуктуаций и повышения стабильности эмиссионных характеристик:

3.9.1 Объекты экспериментальных исследований

3.9.2 Исследование процессов формовки автоэмиссионных катодов в сильных электрических полях планарных диодов

3.9.3 Исследование процессов формовки в электронных пушках

Выводы по главе 3:

4. АВТОЭМИССИОННЫЕ ЯЧЕЙКИ С ГРУППОВЫМ И ОДИНОЧНЫМ РАЗМЕЩЕНИЕМ ОСТРИЙНЫХ АВТОЭМИТТЕРОВ

4.1 Ячейки с групповым размещением вертикально ориентированых острийных автоэмиттеров и вакуумным зазором катод - сетка

4.2 Ячейки с групповым размещением вертикально ориентированых острийных автоэмиттеров „на пьедестале"

4.3. Защита автоэмиттеров от ионной бомбардировки

4.4 Ячейки с „сэндвич - сеткой" на поверхности матричного автоэмиссионного катода

4.5 Автоэмиссионные ячейки с одиночным острием из стеклоуглерода и интегрированной с катодом сеткой

4.6 Эффективность автоэмиттеров по Такао Утсуми

4.7 Требования к автоэмиттерам и автоэмиссионным ячейкам для мощных электровакуумных приборов

4.8 Триодные автоэмиссионные ячейки с одиночным острийным автоэмиттером и вакуумным зазором катод-сетка

4.8.1 Коэффициент усиления и параметр преобразования поля в триодных автоэмиссионных ячейках с острийными автоэмиттерами

4.8.2 Компьютерное моделирование электростатических полей и электронных траекторий в триодных ячейках с большим аспектным отношением острийных автоэмиттеров

4.9 Формирование электронного потока в ячейке с острийным автоэмиттером электростатическими полями

Выводы по главе 4:

5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРИОДНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУШЕК И ЭЛЕКТРОННО - ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ С РАЗЛИЧНЫМИ КОНСТРУКЦИЯМИ АВТОЭМИССИОННЫХ ЯЧЕЕК

5.1 Экспериментальная установка для измерения характеристик электронных пушек и электронно - оптических систем

5.2 Электронные пушки с вакуумным зазором катод - сетка и токоперехватывающей сеткой

5.3 Электронные пушки с „сэндвич - сеткой"

5.4 Электронные пушки с ячейками „острия на пьедестале" для многолучевых вакуумных СВЧ приборов

5.5 Электронные пушки с одиночным острием и большим аспектным отношением

5.6 Электронно - оптическая система с вертикально ориентироваными автоэмиттерами из стеклоуглерода СУ-2000 для ЛБВО Х - диапазона

5.7 Фазовый объем электронного потока, сформированного электронной пушкой с острийным автоэмиссионным катодом

5.8 Расчет электронно - оптических систем с автоэмиссионными игольчатыми катодными матрицами с учетом фазового объема электронного пуча для ЛБВО миллиметрового диапазона

5.9 ЛБВ дециметрового диапазона с матричным автоэмиссионным катодом из стеклоуглерода СУ-2000

Выводы по главе 5:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БЛАГОДАРНОСТИ

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Материалы практической реализации

Приложение. АКТЫ внедрения результатов диссертации

ВВЕДЕНИЕ:

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоэлектронные эмиттеры из стеклоуглерода для электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона»

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ

Электровакуумные приборы с протяженным пространством взаимодействия (ЛБВ, клистроны) являются перспективными и востребованными в радиоэлектронной аппаратуре для космической связи, навигации, радиолокации и специального назначения. К ним предъявляются все более жесткие требования по КПД, надежности, долговечности и быстродействию, которые в большой степени определяются характеристиками электронно-оптической системы (ЭОС). При проектировании ЭОС для современных СВЧ приборов решаются две фундаментальные проблемы: создание источника электронов с требуемыми параметрами и формирование электронного потока заданных размеров в области пушки и пространстве взаимодействия [1]. В качестве источников электронов современных сверхвысокочастотных приборов используются термоэмиссионные катоды. Их недостатками являются: высокая (до 1150оС) рабочая температура, недостаточное для некоторого класса приборов время готовности (более 10 сек), ограниченный запас активного вещества и его испарение в процессе работы катода. Наличие источника накала катода ухудшает массогабаритные характеристики приборов. Высокая температура катода приводит к неконтролируемым изменениям геометрических размеров и взаимному расположению электродов [2], напылению активного вещества катода на электроды пушки и появлению паразитной термоэлектронной эмиссии с них [3], что снижает надежность и долговечность приборов.

Эксплуатационные характеристики современных термоэмиссионных катодов непрерывно улучшаются, однако избавиться от присущих им недостатков представляется возможным при их замене на автоэмиссионные катоды (АЭК), не требующие дополнительных источников энергии для эмиссии электронов, основанной на квантово-механическом эффекте туннелирования электронов сквозь потенциальный барьер в вакуум в сильном электрическом поле [4-7]. Достоинства АЭК хорошо известны:

отсутствие источника накала катода; высокая плотность автоэмиссионного

10 2

тока (до 10 А/см ); высокая крутизна вольтамперной характеристики (ВАХ); слабая зависимость тока автоэлектронной эмиссии от температуры в интервале от 0оС до -1000°С; безынерционность; нечувствительность к радиационному излучению [8-11]. Использование автоэмиссионных катодов в современных электровакуумных приборах открывает возможность улучшения эксплуатационных параметров существующих

сверхвысокочастотных (СВЧ) приборов, а также создания нового класса электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона, с практически мгновенным временем готовности [12-18]. Потенциальные возможности АЭК инициировали широкомасштабные исследования теории

автоэлектронной эмиссии [19-27], а так же создание технологий изготовления автоэмиссионных катодов [11] и исследование их эмиссионных характеристик [10,28-30] в том числе в электровакуумных устройствах [10, 31-35].

Большой вклад в развитие данного перспективного научного направления внесли советские, а затем и российские ученые: Бахтизин Р.З., Бондаренко Б.В., Гиваргизов Е.И., Горфинкель Б.И., Григорьев Ю.А., Гуляев Ю.В., Егоров Н.В., Елинсон М.И., Елецкий А.В., Махов В.И., Месяц Г.А., Рахимов А.Т., Синицын Н.И., Соминский Г.Г., Татаринова Н.В., Фурсей Г.Н., Шредник В.Н., Шешин Е.П., и многие другие.

Практическое применение автоэмиссионных катодов в сильноточных и высоковольтных электровакуумных устройствах, работающих при техническом вакууме [28,29], ограничивается весьма жесткими требованиями, которые предъявляются к приборам, а, следовательно, и непосредственно к автоэмиссионным катодам по плотности тока [36], долговечности, устойчивости к высоковольтным пробоям и к ионной бомбардировке [37]. Исследованиям данных вопросов посвящено большое количество работ [10,36-40] однако, проблемы надежности и долговечности их работы в условиях технического вакуума до настоящего времени не решены.

В 1968 году компания SRI International разработала технологию формирования катодных матриц, состоящих из ячеек с молибденовыми остриями и вытягивающей сеткой, разделенных слоем диэлектрика [41,42]. При плотности упаковки ячеек 6.4х106 см-2 плотность тока катода достигала

Л

15.4 А/см , что позволило создать экспериментальный образец ЛБВО с выходной мощностью 100 Вт в С-диапазоне длин волн [43]. Однако проблема долговечности катодов Спиндта в высоковольтных устройствах, работающих в условиях технического вакуума, осталась не решенной вследствие того, что „.. .не редкими были пробои в цепи катод-сетка..." [42]. Авторы заявили о проблемах недостаточной надежности катодов Спиндта и о большом эмиттансе электронного пучка, который создает большие трудности при его формировании и сопровождении магнитными полями в каналах приборов коротковолнового диапазона [44].

Известно [30,45], что наиболее высокой стабильностью автоэлектронной эмиссии в условиях технического вакуума (10-6^10-7 Тор) обладают АЭК из углеродных материалов, сохраняющие стабильность работы выхода электронов в процессе их эксплуатации. Так, при изменении давлении остаточных газов от атмосферного до сверхвысокого работа выхода

углеродных материалов изменяется на несколько процентов, а для вольфрама работа выхода изменяется на десятки процентов [46].

В периодических изданиях и материалах конференций за последние 20 лет большое количество публикаций, посвящено результатам исследований характеристик автоэмиттеров из углеродных материалов в различных его модификациях. К ним относятся углеродные волокна, алмазные и алмазоподобные пленки, пленки из нанокристаллического графита, углеродные нанотрубки (УНТ), пленки из графена и фуллеренов [29,47]. Проведенный в [48] анализ результатов исследований их параметров показал, что плотность тока в триодах и электронных пушках на несколько порядков меньше значений, требуемых современными СВЧ приборами.

Одним из перспективных углеродных материалов для создания катодных автоэмиссионных матриц является стеклоуглерод СУ-2000,

который сохраняет в техническом вакууме свои физико-химические свойства до температуры ~ 3000оС [49-53].

До постановки данной работы отсутствовали публикации об использовании стеклоуглерода в качестве материала для автоэмиссионных катодов. Использование стеклоуглерода в электровакуумных приборах сдерживалось отсутствием технологии формирования матриц острийных автоэмиттеров с необходимой для приборов плотностью тока. По этой причине отсутствовали конструкции катодно-сеточных узлов (КСУ) и электронных пушек (ЭП) для СВЧ приборов, экспериментально не были исследованы закономерности автоэлектронной эмиссии катодов из стеклоуглерода в диодных и триодных электронных устройствах.

К настоящему времени не достаточно изучены особенности автоэлектронной эмиссии из углеродных структур. Экспериментальные результаты, в особенности, касающиеся аномально низких значений работы выхода электронов, не находят теоретического объяснения [54]. Для

стеклоуглерода нет единого мнения о его структуре, объясняющей его физико-химические свойства. В этой связи решающая роль в получении достоверной информации о закономерностях автоэлектронной эмиссии АЭК из стеклоуглерода отводится натурному эксперименту.

В этой связи в диссертационной работе представлены результаты исследований по созданию технологий изготовления автоэмиссионных катодов из стеклоуглерода СУ-2000, исследованию его структуры и эмиссионных характеристик в диодах, триодах и электронных пушках.

В диссертационной работе уделено особое внимание вопросам формирования электронного потока ячейками и электронными пушками с игольчатыми автоэмиттерами из стеклоуглерода СУ-2000. Исследованы вопросы формирования электронного потока, стартующего с поверхности автоэмиттера большой кривизны с учетом фазового объема и его эволюции в процессе движения в нелинейных электрических и магнитных полях до

3/2

коллектора. Показано, что для низкопервеансных (менее ~ 0.3 мкА/В ) электроных потоков, при заданном уровне магнитного поля, большой фазовый объем оказывает существенно большее влияние на средний радиус пучка и амплитуду пульсаций его границы, чем пространственный заряд. Публикации по исследованию данной проблемы до постановки диссертационной работы отсутствовали.

Таким образом, разработка технологий изготовления автоэмиссионных катодов из стеклоуглерода СУ-2000, экспериментальные исследования закономерностей автоэлектронной эмиссии в диодах и триодах, исследование процессов формирования электронных потоков в автоэмиссионных ячейках и электронных пушках, а так же изучение особенностей фокусировки электронных потоков с ненулевым фазовым объемом магнитными полями в электронно - оптических системах для современных электровакуумных приборов, том числе СВЧ диапазона, с микросекундным временем готовности является актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является создание электронных пушек и электронно-оптических систем с автоэмиссионными катодами из стеклоуглерода СУ-2000 для электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие Основные задачи:

• Разработать технологии изготовления одиночных и матричных вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров из стеклоуглерода СУ-2000.

• Экспериментально исследовать закономерности изменения коэффициента усиления, параметра преобразования электрического поля, эффективной площади эмиссии и эффективной плотности тока автоэмиссионных катодов с вертикально ориентированными острийными автоэмиттерами из стеклоуглерода СУ-2000 в диодах и триодах с изменяющимся зазором катод-анод и катод-сетка.

• Экспериментально исследовать условия возникновения и развития пробоев в междуэлектродных зазорах с вакуумным и диэлектрическим заполнением и вертикально ориентированными острийными автоэмиттерами из стеклоуглерода СУ-2000 с различными значениями аспектного отношения и плотности упаковки.

• Исследовать процессы формовки автоэмиссионных катодов с вертикально ориентированными острийными автоэмиттерами из стеклоуглерода СУ-2000 в сильных электрических полях как способ повышения стабильности эмиссии и снижения флуктуаций автоэмиссионного тока в техническом вакууме.

• Исследовать особенности формирования электронных потоков электростатическими полями в автоэмиссионных ячейках и электронных

пушках с одиночным и групповым размещением вертикально ориентированных автоэмиттеров, а также особенностей их согласования и сопровождения магнитными полями в электронно-оптических системах для электровакуумных приборов О - типа.

• Исследовать условия образования фазового объема электронных потоков, сформированных автоэмиссионными ячейками с острийными вертикально ориентированными автоэмиттерами и его пространственную эволюцию в процессе движения в магнитных полях электронно - оптических систем.

• Разработать и исследовать экспериментальные образцы электронных пушек и электронно-оптических систем с одиночным и групповым размещением вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров в ячейках для вакуумных электронных приборов, в том числе сверхвысокочастотного диапазона.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Технологии термохимического травления и лазерного фрезерования позволяют формировать вертикально ориентированные острийные автоэлектронные эмиттеры из стеклоуглерода СУ-2000 устойчивые к пондеромоторным, вибрационным и ударным нагрузкам с ускорением до 100g и стабильно работающие в техническом вакууме с плотностью тока, по

А О

крайней мере до 3.6x10 А/см .

2. В вакуумных диодах и триодах, содержащих автоэмиссионные катоды с матрицей вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров, усредненное по матрице значение коэффициента усиления электрического поля на вершинах острийных автоэмиттеров не остается постоянным при изменении вакуумного промежутка катод - вытягивающий электрод. Его величина возрастает от некоторого минимального значения при расстояниях, сравнимых с размером вершин автоэмиттеров, до некоторого

максимального значения при расстоянии между вершинами автоэмиттеров и вытягивающим электродом, превышающее период матрицы.

3. При увеличении вакуумного промежутка между вершинами острийных автоэмиттеров и вытягивающим электродом эффективная площадь эмиссии матричного автоэмиссионного катода уменьшается от некоторого максимального значения при длине промежутка, сравнимой с размером вершины автоэмиттеров, и асимптотически приближается к некоторому минимальному значению при длине вакуумного промежутка, превышающей период матрицы острийных автоэмиттеров.

4. Величина предельно допустимой плотности автоэмиссионного тока для автоэмиттеров из стеклоуглерода СУ-2000, инициирующая пробои вакуумных промежутков в системе автоэмиттер - анод, более чем на порядок превышает значение предельно допустимой плотности тока для

9 2

автоэмиттеров из тугоплавких металлов и может достигать ~ 3*10 А/см .

5. Автоэмиссионный ток катодов из стеклоуглерода СУ-2000 возрастает при уменьшении давления остаточных газов, а амплитуда флуктуаций

Л

постоянного тока плотностью не менее 0.36 А/см при давлении остаточных

п

газов не выше ~ 5* 10- Тор не превышает 1.5 % и сохраняется стабильной в течение не менее 2000 часов.

6. Фазовый объем электронного потока за анодом электронной пушки, содержащей матрицу вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров из стеклоуглерода СУ-2000 и формирующую сетку, расположенную на поверхности автоэмиттеров, может быть сопоставимым с фазовым объемом электронного потока, сформированного электронной пушкой с теневой и управляющей сетками, расположенными вблизи термоэмиссионного катода.

Методы исследований, достоверность и обоснованность результатов:

В работе использованы аттестованные на предприятии АО «НПП «Алмаз» производственные методики испытаний и измерительное оборудование, обеспечивающие получение достоверных результатов. Достоверность результатов подтверждается также соответствием результатов экспериментальных исследований с данными численного моделирования по лицензионным программам из библиотеки САПР ЛБВ АО «НПП «Алмаз» и с результатами исследований, полученными другими авторами.

Научная новизна работы:

1. Впервые в качестве материала для изготовления автоэмиттеров был применен стеклоуглерод СУ-2000.

2. Впервые разработан и защищен патентом СССР способ формирования регулярных матриц вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров в форме прямого усеченного конуса с плотностью упаковки до 2х106см-2 на плоских подложках из стеклоуглерода СУ-2000 методом термохимического травления (патент №1738013. СССР. МКИ H 01 J 9/02. Заявлено 20.08.1990. Опубликовано 13.10.1992.).

3. Впервые разработан и защищен патентом РФ способ формирования острийных автоэмиттеров игольчатой формы с большим аспектным отношением методом лазерного фрезерования на плоских и криволинейных подложках из стеклоуглерода СУ-2000 (патент № 2576395. РФ. МКИ H 01 J 1/304. Заявлено 25.03.2014. Опубликовано 10.03.2016. Бюлл. №7).

4. Экспериментально исследованы закономерности изменения коэффициента усиления электрического поля, эффективной площади

эмиссии и эффективной плотности тока на вершинах вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров из стеклоуглерода СУ-2000 в диодах и триодах в зависимости от величины вакуумного промежутка.

5. Исследованы процессы инициирования электрического пробоя вакуумных промежутков в диодах с острийными автоэмиттерами из стеклоуглерода СУ-2000 с различной топологией их размещения и аспектным отношением. Показано, что предельно допустимое значение плотности тока, инициирующей вакуумный пробой, для автоэмиттеров из стеклоуглерода СУ-2000, более чем на порядок превосходит аналогичное значение для острийных автоэмиттеров из тугоплавких металлов и может

О 9

достигать ~ 10 А/см .

6. На основе численных и натурных экспериментов разработаны конструкции триодных автоэмиссионных ячеек и электронных пушек с формирующей сеткой, расположенной на поверхности острийных автоэмиттеров. Результаты исследований показали, что при реализации определенных соотношений размеров автоэмиссионной ячейки, фазовый объем электронного потока может быть сопоставимым с фазовым объемом электронного пучка, формируемого пушкой с теневой и управляющей сетками и термоэмиссионным катодом (патент № 2 586 119 Н01Л/00. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 13 мая 2016г; патент № 2 589 722 Н01Л/304. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 10 июня 2016г).

7. Впервые разработаны конструкции и исследованы вольтамперные характеристики однолучевых и многолучевых триодных электронных пушек с острийными автоэмиттерами из стеклоуглерода СУ-2000 для электровакуумных приборов СВЧ диапазона (патент № 2 651 584. Н0Ш 37/073. Заявлено 08.02.2018г. Опубл. 23.04.2018г. Бюл. № 12.).

8. Исследованы распределения плотности тока по диаметру электронного пучка в эквипотенциальном пространстве за анодом электронной пушки с

автоэмиттерами из стеклоуглерода СУ-2000. По результатам измерений скорректировано численное значение коэффициента усиления

напряженности электрического поля на вершинах автоэмиттеров при расчетах формирования электронного потока, что позволило получить согласующиеся с экспериментом вольтамперные характеристики электронных пушек с автоэмиссионными катодами и проводить проектирование ЭОС в целом.

9. Исследованы процессы образования фазового объема электронного потока в ячейках с игольчатыми автоэмиттерами и его пространственная эволюция в процессе движения в нелинейных электрических полях (в области пушки) и магнитных полях (в электронно - оптических системах). Показано, что при фокусировке низкопервеансных электронных пучков (до ~

3/2

0.3 мкА/ В3/2) в пролетных каналах малого диаметра определяющее влияние на поперечные размеры электронного пучка и его амплитуду пульсаций оказывает не величина пространственного заряда пучка, а величина фазового объема пучка.

10. Экспериментально подтверждена стабильность эмиссии автоэмиссионных катодов с острийными автоэмиттерами из стеклоуглерода

Л

СУ-2000 с плотностью тока не менее 0.36. А/см и амплитудой флуктуаций тока не более 1.5% в непрерывном режиме при давлении остаточных газов не хуже 5х 10-6 Тор в течение 2000 часов.

11. Представлены результаты исследований по проектированию низкопервеансных электронно - оптических систем с острийными игольчатыми автоэмиттерами с большим аспектным отношением для приборов миллиметрового диапазона длин волн. Показано, что для сопровождения электронного пучка с большим фазовым объемом в пролетных каналах диаметром менее миллиметра необходимы ускоряющее напряжение на аноде пушки более 15 000 В и амплитуда магнитного полея около 1 Тл.

12. Впервые автоэмиссионный катод в составе ЛБВ был испытан на предприятии АО «НПП «Алмаз» (г. Саратов) в 1993г. В качестве источника электронов был применен матричный автоэмиссионный катод из стеклоуглерода СУ-2000 с током автоэлектронной эмиссии 1.5 мА. За счет электронного усиления зарегистрирована компенсация холодных потерь ~ 40 дБ. Мощность выходного сигнала на частоте 1470 МГц составила 32.7 мкВт.

Диссертационная работа соответствует п.п. 1-5 паспорта специальности «05.27.02 - Вакуумная и плазменная электроника».

Научно-практическая значимость результатов работы:

Научно-практическая значимость результатов работы заключается в получении новых научных знаний и результатов по созданию автоэмиссионных катодов из стеклоуглерода СУ-2000, позволивших на имеющемся на предприятии технологическом оборудовании и существующих технологиях разработать и исследовать характеристики автоэмиссионных источников электронов с плотностью тока более 10 А/см2 для вакуумных электронных приборов, в том числе СВЧ диапазона.

На основе полученных результатов исследований разработаны многоэлектродные электронные пушки и электронно - оптические системы для электровакуумных приборов СВЧ диапазона с теневыми и управляющими сетками, отделенными от катода вакуумным и диэлектрическим зазорами, формирующие однолучевые и многолучевые электронные потоки.

Результаты диссертации могут быть использованы для создания нового класса вакуумных электронных приборов, в том числе СВЧ диапазона с микросекундным временем готовности.

Результаты исследований используются в учебных программах обучения студентов на базовой кафедре „Основы проектирования приборов СВЧ" факультета нелинейных процессов Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования „Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" по подготовке специалистов для вакуумной электронной промышленности.

Практическое использование полученных результатов подтверждено актами внедрения.

Апробация работы и публикации:

Работа выполнена в АО «НПП «Алмаз» в период 1987-2018гг. Результаты работы докладывались и обсуждались:

На международных научно-технических конференциях:

International Field Emission Symposium. IFES 1991. 1993.1994.

International Vacuum Electronics Conference. IVMC 1991. 1993. 1994. 1995. 1996. 1997. 1998.

International Vacuum Electronics Sources Conference. IVESC 2014.

2016.

International Vacuum Electronics Conference. IVEC 2014. 2016. 2017.

2018.

International Conference Advanced Laser Technologies. Cassis. France.

2014.

23-я Международная Крымская конференция: «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». г. Севастополь. Крым. Республика Украина. 2013.

Международная научно - техническая конференция „ Актуальные проблемы электронного приборостроения ". г. Саратов. АПЭП. 2013. 2014. 2016.

Международная зимняя школа - семинар по радиофизике и электронике СВЧ. г. Саратов. Волжские Дали. 2015. 2018.

На всероссийских научно-технических конференциях:

XXII конференция по эмиссионной электронике. г. Москва. МИФИ.

1994.

XVIII координационном семинаре по СВЧ технике. г. Н. Новгород. АО «НПП « Салют». 2013.

«Электронные приборы и устройства СВЧ». г. Саратов. АО «НПП «Алмаз». 2012. 2014.

«СВЧ - электроника. 70 лет развития». г. Фрязино. АО «НПП « Исток». 2013. 2015.

«Проблемы СВЧ электроники». г. Москва. МИЭМ. 2013. 2015. 2017.

«Электроника и вакуумная техника: приборы и устройства. Технология. Материалы». г. Саратов. АО „НПП „Контакт". 2012 2014.

Публикации: По материалам диссертации опубликовано 84 печатных работы, в том числе: 1 монография, 17 работ в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, 11 работ цитируемых SCOPUS и Web of Scince, 3 патента СССР и 7 патентов РФ.

Личный вклад автора:

1. Автором предложено и обосновано научно-техническое направление по созданию источников электронов на основе вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров из стеклоуглерода СУ-2000, электронных пушек с крупноячеистыми сеточными структурами и электронно-оптических систем для электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона.

2. Сформулированы цель и задачи по проведению теоретических и экспериментальных исследований, реализующих поставленную цель.

3. Разработаны и внедрены способы формирования на подложках из стеклоуглерода СУ-2000 вертикально ориентированных острийных автоэмиттеров, защищенные патентом СССР №1738013 и патентом РФ №2576395. Экспериментальные исследования закономерностей автоэлектронной эмиссии были проведены на макетах диодов и триодов с вакуумным и диэлектрическим зазорами (патенты РФ №2586119 и №2589722).

4. Разработаны конструкции электронных пушек с диэлектрическим и вакуумным зазорам катод - сетка (патент РФ № 2653694 от 14.05.2018г; патент РФ № 2653847 от 01.03.2018г). Исследованы закономерности образования и пространственной эволюции фазового объема электронного потока в нелинейных электрических полях в области пушки и в магнитных полях электронно - оптических систем. Экспериментально исследованы вольтамперные характеристики электронных пушек и распределения плотности тока по диаметру электронных пучков за их анодом методом диафрагмы с малым отверстием.

5. Автор принимал непосредственное участие в постановке задач по отработке технологии формирования острий с большим аспектным отношением методом лазерного фрезерования и проведению компьютерных

расчетов характеристик катодно-сеточных узлов, электронных пушек и электронно-оптических систем с вертикально ориентированными острийными автоэмиттерами из стеклоуглерода СУ-2000 и в обсуждении их результатов.

Структура и объем диссертации: Диссертационная работа состоит из Введения, пяти глав и Заключения. Диссертация содержит 373 страницы текста, 171 рисунок, 13 таблиц и список цитируемой литературы из 294 наименований.

Во Введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулирована цель работы, представлены научная новизна и практическая значимость полученных результатов. Введение содержит основные положения, выносимые на защиту, сведения о достоверности и апробации полученных результатов, а так же личный вклад автора.

В Первой главе диссертационной работы представлен аналитический обзор публикаций по исследованию эмиссионных характеристик матричных катодов Спиндта и их использованию в ЛБВ С и ХЖл диапазонах. Показано, что по величине плотности тока и управляющего током напряжению катоды Спиндта отвечают требованиям современных электровакуумных приборов сверхвысокочастотного диапазона. Однако остались не решенными вопросы надежности и долговечности данного типа катодов в условиях технического вакуума и интенсивной ионной бомбардировки. Продолжительность работы катода Спиндта в составе лабораторного образца ЛБВ С диапазона, при различных значениях плотности тока и коэффициентах заполнения импульса,

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Шестеркин Василий Иванович, 2019 год

Список цитируемой литературы:

1. Кирштейн П., Кайно Г., Уотерс У. Формирование электронных пучков. // Пер. с англ. М.: Мир. 1970. 600с

2. Забирова Е.Г., Морев С.П., Якунин А.П. Комплексный анализ теплофизических, термомеханических и электронно-оптических процессов в электронных пушках ЭВП СВЧ // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1986. Вып. 2(386). С.27-30.

3. Шестеркин В.И. Экспериментальное исследование термоэмиссионных свойств токоперехватывающей сетки // Вопросы проектирования и технологии производства электровакуумных СВЧ приборов: Сер.1 электроника СВЧ. - М.: ЦНИИ „Электроника". 1981. Вып.1(164). C. 28-29.

4. Wood R.W. A new form of cathode discharge and the production of X - rays, together with some notes of diffraction // 1897. Phys. Rev. 5, № 1, P. 1-10.

5. Schlocky W. Uberkalte und warme elektronenentladungen // Z Phys. 1923. Vol.14. P. 63 - 106.

6. Fowler R.H. Electron emission in intense electric field // R.H.Fowler, L.W.Nordheim / Proc. Royal Soc. London. A119 (A781). 173-181 (1928).

7. Nordheim L.W. The effect of the image force on the emission and reflection of electrons by metals // Proc. Royal Soc., London. A121 (A788). 626-639 (1928).

8. Millikan R.A. Dependence of electron emission from metals upon field strengths and temperatures // R.A.Millikan, C.C.Lauritsen / Phus. Rev. -33(4), 598-604 (1929).

9. М.И.Елинсон, Г.Ф.Васильев. Автоэлектронная эмиссия // Государственное издательство физико-математической литературы. Москва. 1958г. 272 с.

10. Г.Н Фурсей Автоэлектронная эмиссия // Санкт-Петербург-Москва- Краснодар. Изд-во „ЛАНЬ". 2012. с. 319.

11. Ненакаливаемые катоды // Под ред. М.И. Елинсона. М.: «Советское радио». 1974. 336с.

12. Shoulders K.R. Microelectronics using electron beam activated machining techniques // in: Advances in Computing, edited by F.L.Alt (Academic, New York, 1961). PP. 135 - 293.

13. Anderson W.A. Freguency limits of electronic tubes with field emission cathodes // Vacuum Microelectronics 89 (Inst. Phys. Conf. Sen. 99) / edited by R. Turner, Institute of Physics, Bristol, 1989. P. 217-221.

14. Kosmal H.G. A wide - bandwidth high - gain small - size districted amplifier with field - emission triodes (FETROEs) for the 10 to 300 GHz Freguency range. IEEE Trans. Electron Devices. ED - 36(11). 1989. P. 2728 -2737.

15. Makhov V.I. Low voltsge pulsed magnetron with yeating free excitation // 9th Int. Vacuum Microelectronics Conf. St. Petersburg. Russia. July 712. 1996. PP. 449 - 452.

16. Benedik A.I., Ryskin N.M. Modeling of Electrodynamic Characteristics of the Photone Crystal Resonator for a Field - Emission Diode Oscillator // Proc. IEEE. 16th Int. Vacuum Electronics Conf. (IVEC'2015). 2015. Beijing. China. 27-29 April. 2015. P. 78 - 79.

17. Yokoo K., Shimawaki H., Ono S. Proposal of high efficiency microwave pover source using a FEA // 6th Int. Vacuum Microelectronics Conf. Newport. USA. 1993. Techn. Digest. P. 153 - 154.

18. Трубецков Д.И., Рожнев А.Г., Соколов Д.В. Лекции по сверхвысокочастотной вакуумной микроэлектронике. Саратов: Изд-во „Колледж" 1996. С. 234.

19. Murphy E.L., Good R.H. Thermionic emission, field emission and the transition. // Phys. Rev. - 102(6). 1464 - 1473. (1956).

20. Бушуев Н.А. Туннельный ток и вольт - амперные характеристики структур вакуумной крайне высокочастотной микроэлктроники. // Радиотехника и электроника. 2015. Том. 60. № 2. С. 201 - 212.

21. Semet V., Adessi Ch., Capron T., Mouton R., and Vu Thien Binh. Low work - function cathodes from Schottky to field - induced ballistic electron emission: Self - consistent numerical approach // Physical Review B 75. 045430 (2007).

22. Бродский А.М., Гуревич Ю.Я. Теория электронной эмиссии из металлов // Проблемы современной физики. Издательство «Наука». Главная редакция физико-математической литературы. Москва. 1973.255с.

23. Forbes R.G. J. Appl. Phys. 105. 114313. 2009.

24. Forbes R.G. Nanotechnology. 23. 095706. 2012.

25. Forbes R.G. Proc. R. Soc. London. A. 469. 21030271. 2013.

26. Forbes R.G. Use of a Spreadsheet to Test for Lack of Field Emission Orthodoxy. // Proceeding of IVESC - ICEE - 2014. Saint - Petersburg. Russia. June 30 - July 04. 2014. P.89 -90.

27. Cutler P.H., Ye J., Viskovsky. Theory of electron emission in high files from atomically sharp emitters: validity of the Fowler-Nordheim equation // J. Sci. Technol. B. 1993. 11(2). P. 387 - 391.

28. Sominski G.G., Taradaev E.P., Tumareva T.A., Mishin M.V., Stepa^va A.N. Multitip field emission for electron devices operating in technical vacuum // Proceeding of IVESC - ICEE - 2014. Saint - Petersburg. Russia. June 30 - July 04. 2014. P. 261 - 262.

29. Соминский Г.Г., Тумарева Т.А. Разработка и совершенствование полевых эмиттеров на основе содержащих углерод материалов // Известия вузов «ПНД». 2009. Том.17. №3. С. 17 - 53.

30. Н.В.Егоров, Е.П.Шешин. Автоэлектронная эмиссия. Принципы и приборы. // ИД „Интеллект", 2011. - 704 с.

31. Brodie I. Keynote address to the Field International Vcuum Microelectronics Conference. 1988. Jule: Pathways to vacuum microelectronics // IEEE Trans. on Electron Devices. 1989. Vol. ED - 36. № 11 (November). P. 2637.

32. Müller E.W. Fersuche zur Theorie der Elektronenemission unter der Einwirkung hoher Feldstarken // Z Techn. Physik. -1936. 31 (22/23). P. 838 -842.

33. Müller E.W. Elektronenmikroskopische Beobachtungen von Feld katoden // Z Techn. Physik. - 106 (9/10),541 -550 (1937).

34. Li X., Bai G., Ding M., Zang F., Feug J., Liao F. Field Emitter ArrayElectron Gun for Traveling wave Tubes // International Vacuum Electron Conference 2006. IEEE IVEC 2006. P. 507-508.

35. Li X., Bai G., Cai S., Li. H., Zhang J., Ding M., Zhang F., Feng J., Liao F. An Improved Field Emitter Array Electron Gun for TWT // International Vacuum Electron Conference 2007. IEEE IVEC 2007. P. 335-336.

36. Dyke W.P., Trolan J.K., Martin E.E., Barbour J.P. The field emission initiated vacuum arc. I. Experiment of arc initiation // Phys. Rev., 1953.Vol. 91. № 5. P. 1043-1053.

37. Мелешкевич П.М. О возможности применения автоэмиссионных катодов в мощных приборах СВЧ // Электронная техника. Сер.1. СВЧ -техника. 2016. Вып. 4(531). С.6.

38. Шешин Е.П. Структура поверхности и автоэмиссионные свойства углеродных материалов М.: Мзд-во МФТИ. Физматкнига. 2001. 287с.

39. Ding M.Q., Li X., Bai G. et. al. Fabrication of Spindt-type cathodes with aligned carbon nanotube emitters // Appl. Surf. Sci. 2005. Vol.251. P. 201.

40. Takao Utsumi. Keynote Adress Vacuum Microelectronics: Whats New and Exciting // IEEE Trans. ED. 1991. Vol. 38. № 10. P. 2283.

41. Spindt C.A. A Thin - Film Field - Emission Cathode // Journal of Applied Physics. 1968, Vol. 39, No 7, PP. 3504-3505.

42. Spindt C.A., Holland C.E., Stowele R.D. Field emission cathode array development for high-current-density applications // Appl. Surf. Sci. 1983. Vol. 16. № 1-2. P. 268-276.

43. Whaley D.R., Duggal R., Armstrong C.M. and et. al. 100 W Operation of a Cold Cathode TWT // IEEE Transactions on Electron Devices, 2009, Vol. 56, No. 5, pp.896 - 905.

44. Whaley D., Duggal R., Armstrong C., Holland C., Spindt C., and Thibert D. High Average Power Field Emitter Cathode and Tested For X/Ku -Band Cold Cathode TWT// International Vacuum Electron Conference. IEEE IVEC-2013.

45. Бондаренко Б.В. Флуктуации автоэмиссионного тока катода из углеродного волокна. / Б.В.Бондаренко, Ю.В.Писаренко, Е.П.Шешин. // Радиотехника и электроника. 1986. Вып. 10. С. 2056-2060.

46. Бондаренко Б.В. Состояние и некоторые пути дальнейшего развития автоэмиссионной электроники. // РЭ. 1983. Том. XXVII. Вып. 12. С. 2305.

47. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Шешин Е.П. Стабильность эмиссии и долговечность некоторых вариантов автокатодов // Радиотехника и Электроника. 1983. №8. С. 1649 -1652.

48. Елецкий А.В. Холодные полевые эмиттеры на основе углеродных нанотрубок // Успехи физических наук.2010. Том.180. №9. С. 897-930.

49. Sohda Y., Tanenbaum D.M., Turner S.W. and Craighead H.G. Fabrication of arrayed glassy carbon field emitters // J. Vac. Sci. Technol. B15(2). 1997. Р. 343-348.

50. В.Д. Чеканова, А.С.Фиалков. Стеклоуглерод. Получение, свойства, применение // Усп. Хим. 1971. 40:5. С. 777-805.

51. Бобков Ф.Ф., Давыдов Е.В., Зайцев С.В. и др. Некоторые аспекты использования углеродных материалов в автоэлектронных эмиссионных катодах. // ЖТФ. 2001. Том.71. Вып. 6. С.95.

52. M. Sasaki. Field Emission from Mechanical Pencil Lead and Related Materials // IVSSC -ICEE - 2014. Saint -Petersburg. Russia. 2014. P. 240 - 241.

53. Kiyohara S., Araki S, Kurashima Y., Taguchi Y., Suiyma Y. and Omata Y. Nanoimprint glass - like carbon molds fabricated with ECR oxygen ion beams ysing polysiloxane oxide mask // J. Mater Sci : Mater Electron (2011). P. 183 - 188.

54. Lim Y.D., Avramchick A., Grapov D., Tay B.K., Aditya S., Labunov V. Field Emission Characteristics of Short CNT Bundles // International Vacuum Electron Conference. IEEE IVEC - 2016. P. 59 - 60.

55. Поиск научно-технических решений создания ЭОС с многоострийными структурами рабочих поверхностей из углеродных материалов: Отчет о НИР «Ламбада» / Научный руководитель В.И. Шестеркин. № ГР 8УШ95.1992. 90c.

56. Сазонов В.П. Приоритеты России в вакуумной СВЧ -электронике в ХХ столетии. М.: ИД "Медпрактика-М" 2012.

57. Григорьев Ю.А., Правдин Б.С., Шестеркин В.И.. Электронно -оптические системы с сеточным управлением // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ . 1987. Вып. 7. М.: Изд-во ЦНИИ Электроника. 71с.

58. Гилмор-Мл. Лампы бегущей волны // под редакцией Н.А. Бушуева. Рекламно - издательский центр „Техносфера". 2013. 615 с.

59. Сверхширокополосные лампы бегущей волны. Исследования в СВЧ, КВЧ и ТГЧ - диапазонах. Внедрение в производство. Монография.

/ Под ред. Н.А. Бушуева. - М.: Радиотехника. 2015. 480с.

60. Ulisse G., Brunetti F., and Di Carlo A. Study of the Influence of Nransverse Velocity on the Design of Cold Cahode - Based Electron Guns for Teraherts Devices // IEEE Transactions on Electron Devices. 2011. Vol. 58. № 9. P. 3200 - 3203.

61. Martin E.E., Trolan J.K., Dyke W.P. Stable, high density field emission cold cathode // J. Appl. Phys. 31(50). 1960. P. 782 - 789.

62. Павлов В.Г., Рабинович А.А., Шредник В.Н. Высокие плотности тока автоэлектронной эмиссии в стационарном режиме // ЖТФ. 1975. Вып. 45(10). С. 2126 - 2134.

63. Fursey G.N. Field emission initiated vacuum arc at extremely high field at high current densities // G.N. Fursey, G.K. Kartsev, G.A. Mesyats et.al / Proc. 9 th Int. Conf. Phenomena Ionized Gases. Bucharest. 1969. P. 88.

64. Lawrowski R., Langer C., Prommesberger C., Dams F et al. Fabrication and Simulation of Silicon Structures with High Aspect Ratio for Field Emission Devices // Techical Digest, 2014. 27th International Vacuum Nano electronics Conference. 6 - 10 July. 2014. Engelberg. Switzerland. P. 193 - 194.

65. Рахимов А.Т. Автоэмиссионные катоды (холодные катоды) на нано кристаллических углеродных и нано алмазных пленках (физика, технология, применение) // УФН. 2000. Том.70. № 9. С. 996 - 999.

66. Яфаров Р.К. Получение нано алмазных композиционных материалов в плазме микроволнового газового разряда низкого давления // ЖТФ. 2006. Том.78. Вып.1. С.42 - 48.

67. Абанькин Н.П., Горфинкель Б.И., Морев С.П., Мойся Д.С., Якунин А.Н. Исследование процесса формирования углеродной нано размерной автоэмиссионной структуры с ионной защитой // ПЖТФ. 2014. Вып. 9. С. 86 - 92.

68. Chao W., Howie Z., Chen Y., and Yan J. Improved Field Evasion Property of No/CNTs Composites by Adding a Grapheme Resistive Layer // IEEE International Vacuum Electronics Conference. 2012. IVEC-2012. P. 101 - 102.

69. Cole M.T., Milne W.I., Li c., Lei W., Wang B., Hall am T. and Duisburg G.S. Field Emission Applications of Graphene // Techical Digest, 2014. 27th International Vacuum Nanoelectronics Conference. 6-10 July. 2014. Engelberg. Switzerland. P. 228 - 229.

70. Dyke W.P. Field emission: large current densities, space charge and vacuum arc. // W.P. Dyke, J.K.Trolan / Phys. Rev. 1953. 89(4). Р.799-808.

71. Spindt C.A., Brodie L., Hemphrey L., Westerberg E.R. Physical Properties of thin-film emission cathodes with molybdenum cones // J. Appl. Phys. 1976. Vol. 47. № 12. P. 5248-5263.

72. Spindt C.A., Holland C.E., Rоsengren A., Brodie I. Field-emitter arrays for vacuum microelectronics // IEEE Trans. on ED. 1991. Vol.ED-38. №10. P.2353-2363.

73. Spindt СА., Holland C.E. and Schwoebel P. Thermal Field forming of Spindt cathode arrays // Techn. Digest. 27 th IVNC-2014. Engelberg. Switzerland. P. 149-150.

74. Бондаренко Б.В. Проблема стабильности автоэлектронной эмиссии и некоторые пути ее решения // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.1980. Вып. 9(321). С.3-8.

75. Соминский Г.Г., Тумарева Т.А., Тарадаев Е.П., Мишин М.В., Степанова А.И. Многоострийные полупроводниковые полевые эмиттеры с двухслойными защитными покрытиями нового типа // ЖТФ. 2015. Том.85. Вып.1. С. 138 - 141.

76. Guerra S.A., Akinwande A.I. Silicon field emitter array with current densities exceeding 100A/cm2 at gate voltages below 75v // IEEE ED. Letters. Vol. 73. № 1. 2016. P. 96-99.

77. Бондаренко Б.В. Состояние и некоторые пути дальнейшего развития автоэмиссионной электроники. // Радиотехника и электроника. 1983. Том. XXVIII. Вып.12. С.2305-2312.

78. Бондаренко Б.В., Селиверстов В.А., Шешин Е.П. Эмиссионные свойства углеродных волокон различной температурной обработки // Радиотехника и электроника. 1985. Том.30. Вып.8. С.1601-1605.

79. Шешин Е.П. Возможность получения больших автоэмиссионных токов с автокатодов из углеродных волокон // Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы. 1988. Вып.2(121). С.58-62.

80. Израэльянц К.Р. Эмиссионные характеристики углеродных нанотрубок в постоянном и слабом высокочастотном электрических полях // Диссертация на соискание ученой степени канд. Физико- математических наук. М. 2014. 11с.

81. Musatov A.L., Gulyaev Yu.V., Israelyants K.R., Ormont A.B., Chirkova E.G., Maslnnikov O.Yu., Gusilov I.A., Kiselev N.A., Kukovitsky E.F. Properties of Field Electron Emitter based on Carbon Nanotubes Installed in the Small-Sized X-Ray Tube Fullerens // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2011. Vol. 19. Iss.1-2. P. 69-74.

82. Musatov A.L., Israelyants K.R., Ormont A.B., Chircova E.G., Kukovitsky E.F. High current density Planar Field Electron Emitters with Carbon

Nanotubes // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2010. Vol. 19. Iss.1-2. P. 100-104.

83. Zhao G., Zhang J., Zhang Q., Zhang H., Zhon O., Lu. C Qin. Fabrication and characterization of single carbon nanotube emitter as point electron sources // Appl. Phys. Lett. 89 193113 (2006).

84. Israelyants K.R., Musatov A.L., Ormont A.B., Chircova E.G., Kukovitsky E.F. Emission characteristics of planar field electron emitters containing carbon nanotubes operating in the high current density mode // Carbon. 2010. Vol. 48. Is. 7. P. 1889-1896.

85. Bocharov G.S., Eletskii A.V. Thermal instability of field emission from carbon nanotubes // Tech. Phys. 2007. Vol. 52. Is. 4. P. 498-503.

86. Wei G. Emission property of carbon nanotube with defects // Appl. Phys. Lett. 89 143111 (2006).

87. Huang N., She J.C., Chen J, Deng S.Z., Xu N.S., et al. Mechanism responsible for initiating carbon nanotube vacuum breakdown // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93. DOI: dx. Doi.otg / 10.1103 // Phys. Rev. Lett. 93.075501.

88. Vincent P., Purcell S.T, Journet C. and Yu. Thin Binh. Modelisation of resistive heating of carbon nanotubes during field emission // Phys. Rev. B 66 075406 (2002)

89. Wei W., Liu Y., Wei Y. et al. Tip cooling effect and failure mechanism of field - emitting carbon nanotubes // Nano Lett. 7 64 (2007)

90. Huang N. Y., She J.C., Chen J., Deng S.Z., Xu N.S., Bishop H. Et al. Mechanism Responsible for Initiating carbon nanotube // Phys. Rev. Lett. 93 075501 (2004)

91. Chernozatonskii L.A., Kosakovskaya Z.Y., Gulyaev Y.V., Sinitsyn N.I. Influence of external factor on electron field emission from thin - film

monofilament carbon structures // J. Vac. Sci. Technol. 1996. Vol. B14. № 3. P. 2080.

92. Tan C.M., Jia J., Yu W. Temperature dependence of the field emission of multiwaled carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. 2005. Vol. 86. Iss. 26.

93. Sun J.P., Zhang Z.X., Hou S.M., Zhang G.M., Gu Z.N., Zhao X.Y., et al. Work function of single-walled carbon nanotubes determined by field emission microscopy // Applied Physics A. 2002. Vol. 75. Iss.4. P. 479-483.

94. Zhu H., Masarapu C., Weia J., Wanga K., Wua D., Weib B. Temperature dependence of field emission of single-walled carbon nanotube thin films // Physica E: Low-dimehsional Systems and nanostructures. 2009. Vol. 41. Iss.7. P. 1277 - 1280.

95. Sherehiy A., Dumpala S., Safir A., Mudd D., Arnold I., Cohn R.W, et al. Thermionic emission properties and the work function determination of array of conical carbon nanotubes // Diamond & Related Materials. 2013. Vol. 34. P. 1- 8.

96. Григорьев Ю.А., Бурцев А.А., Шалаев П.Д., Пименов В.Г. Экспериментально - расчетная оценка работы выхода электронов из материалов автоэмиссионных катодов при анализе их качества // Вестник саратовского государственного технического университета. 2009. №3 (40). С. 119 - 124.

97. Simonui K. Phusicalische electronic. // Budapest. Akademiai Kiado. 1972. 607p.

98. Jeong G.-H., Farajian A.A., Hatakeyama R., Hirata T., Yaguchi T., Tohji K., Mizuseki H., Kawazoe Y. Cesium encapsulation in single-walled carbon nanotubes via plasma ion irradiation // Application to junction for ab inicio investigation. Physical Review. BB. 2003. Vol. 68. 075410.

99. MaCauiay J.M., Spindt СА., Holland C.F., Brodi I. Field emission carhode array coated with electron work function reducing material, and method: Пат. 5089292 США, МКИ5 В 05 D 5/12. Coloray Display Corp. - № 556647. Заявл. 20.07.90. Опубл. 18.02.92. НКИ 427/78.

100. Landa D.F., van der Berg N.G., Friedland E., Malherbe J.B., Botha A.J., Chakraborty P., Wendler E., Wesch W. Heat treatment of glassy carbon implanted with cesium at room and high temperatures. Nuclear Iatruments and METHODS IN Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2012. Vol. 273. P. 68-71.

101. Мутасов А.Л., Израэльянц К.Р., Чиркова Е.Г., Кристинин Е.Г. Автоэлектронная эмиссия из одностенных углеродных нанотрубок с нанесеными на них атомами цезия // Физика твердого тела. 2011. Т. 53. Вып. 7. С. 1428-1432.

100. Глухова О.Е., Синицын Н.И., Торгашов Г.В., Терентьев О.А., Буянова З.И. Углеродные нанотрубки с дефектами как элементы электронных устройств // Электромагнитные волны и электронные системы. 2007. Т. 12. № 10. С. 57-60.

103. Zhao J., Han J., Lu J.P. Work functions of pristine and alkali-metal intercalated carbon nanotubes and bundles // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 65. P. 193401-1-193401 - 4.

104. Lee W.J., Maiti U.N., Lee J.M., Lim J., Han T.H., Kim S.O. Nitrogen-doped carbon nanotubes and grapheme composite structures for energy and catalytic applications. Chem. Commun. 2014. 50. 6818

105. J. MATER. CHEM., 1992. 2(8). 771-778.

106. Fujii S., Honda S., Machida H., Kawai H., Ishida K and Katoyama M. Efficient field emission from an individual aligned carbon nanotube bundle enhanced by edge effect // Appl. Phys. Lett. 90 253108 (2007).

107. Chen Z., Zhang Q., Lan P., Zhu B., Yu T. Ultrahigh - current field emission from sandwich - grown well - aligned uniform multi walled carbon nanotube arrays with high adherence strength // Nanotechnology 18 265702 (2007).

108. Liao Q., Zhang Y., Xia L., Gao Z., Huang Y., Qi J and Zhang H. High intensity pulsed electron beam emission from carbon nanotube cathodes // Carbon 45 1471 (2007).

109. Шарбонье Ф.М., Барбур Дж. Р., Гаррет Л.Ф., Дфайк В.П. Исследование природы и прикладных свойств холодной эмиссии на СВЧ // ТИИЭР. 1963. Т. 51. №7. С.989.

110. Fontana J.R., Shaw H.J. Harmonic generation at microwave frequencies using field - emission cathodes // Proc. IRE. 1958. Vol. 46. P. 1424-1425.

111. Lally P.M., Mack C.D. and Spindt C.A. Электронная пушка на автоэмиссионном катоде для ЛБВ // Proc. IEEE. 8th Microwave Power Tube Conf. Monterey. 1986. (IEEE New York. 1986).

112. Gоwren M., Spark S.N., Cross A.W., Cooke S.J., Phelps A.D. Gyrotron experiments employing a field emission array cathode // Phys. Rev. Lett. 1996. Vol. 77. №11. P.2320.

113. Spindt C.A., Holland C.E., Schwoebel P.R., Brodie I. Field emitter array development for microwave application // J. Vac. Sci. Technol. B. 1996. Vol. 14. P. 1986.

114. Imura H., Tsuida S., Takahai M. et al. Electron gun design for TWT using a field emitter array cathode // Tech. Dig. 1997. Int. Electron Devices Meeting (IEDM-97). 1997. 10 Dec. 1997. N.Y.: IEEE, 1997. P. 721.

115. Whaley D.R., Gannon B.M., Smith C.R., Armstrong C.M., Spindt C.A., Application of field emitter array to microwave power amplifiers // Proc.

IEEE. 1th -Int. Vacuum Electronics Conf. (IVEC'00). 2000. Monterey. 22-24 Apr 2000. N.Y.: IEEE. 2000.

116. Whaley D.R., Gannon B.M., Spindt C.A. and al. Experimental demonstration of an emission - gated TWT amplifier // IEEE Trans. 2002. Vol. -30. No 3. P. 998.

117. Whaley D.R., Duggal R., Armstrong C.M., Bellew C.L., Holland C.E. and Spindt C.F. Operation of a low - voltage high - transconductance field emitter array TWT // Proc. IEEE. 9th - Int. Vacuum Electronics Conf. (IVEC'08). Monterey. USA. 22-24 Apr. 2008. N.Y.: IEEE. 2008. P. 78 -79.

118. Whaley D., Duggal R., Armstrong C. et al. High Average Power Field Emitter Cathode and Tested For X/Ku-Band Cathode // Proc. 2013 IEEE 14th - Int. conf. Vacuum Electron. Paris. 21-23 May 2013. N.Y.: IEEE. 2013. P. 9

119. Ulisse G., Ciceroni C., Berunetti F., Di A. Carbon nanotubes electron source // Proc. IEEE 14th - Int.Vacuum Electron Conf. (IVEC'13). 2013. Paris. 21-23 May. 2013. N.Y.: IEEE. 2013.

120. Wei W., Zheng Y., Yuan X. et al. Carbon nanotube field emission electron gun for traveling - wave tube // Proc. IEEE 16th - Int.Vacuum Electron Conf. (IVEC'15). 2015. Beijing. 27-29 April. 2015. N.Y.: IEEE. P 5.11.

121. Григорьев Ю.А., Олейников В.И., Правдин Б.С., Усов В.Н., Шестеркин В.И. Секторная пушка с сетками для формирования высокопервеансного электронного потока. // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, Вып. 7(411). 1988. С.34-38.

122. Andre F., Ponard P., Rozier Y. et al. TWT and X - Ray devices basset on carbon nano - tubes // Proc. IEEE Int.Vacuum Electron Conf. (IVEC'10). 2010. Monterey. 18-20 May. 2010. N.Y.: IEEE. 2010. P. 83.

123. Kim H.J., Seo W.B., Choi J.J., Han J-H and Yoo J-B . Beam emission test on carbon nanotube cathode of a gridded pierce gun // Proc. IEEE Int.Vacuum Electron Conf. (IVEC'06). 2006. Monterey. 25-27 Apr. 2006. N.Y.: IEEE. 2006. P.479.

124. Kim H.J., Choi J.J., Han J-H ., Park J.H. and Yoo J-B. Design and field emission test of carbon nanotube pasted cathodes for traveling - wave tube applications. // IEEE Trans. on ED. 2006. Vol. 53. №. 11. P. 2674.

125. Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Масленников С.П., Морев С.П. Принципиальные ограничения использования автоэмиссионных структур в качестве катодов мощных импульсных приборов сверхвысокочастотного диапазона // Радиотехника и электроника. 2015. Том.60. №9. С. 1 -7.

126. Шестеркин В.И. Многоострийный автоэмиссионный катод с большим аспектным отношением острий из стеклоуглерода в составе электронной пушки // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы Международной научно-технической конференции. Саратов: СГТУ им. Гагарина Ю.А. 2016. С.117-120.

127. Galame J.P., Gray H.F., and Shaw J.L. Analysis and design if microwave amplifiers employing field - emitter arrays. // J. Appl. Phys. 1993. Vol. 73. № 3. P. 1485 - 1504.

128. Климин А.И., Мостовский А.А., Пустыльник И.А., Саксеев Д.А., Титов Л.П., Эйден Н.М. Исследование автоэмиссии одноострийных и многоострийных кремниевых катодов. // Изв. АН СССР. Сер. Физ. Т.40. № 8. С.1575.

129. Pedzaza A.J., Fowlkes J.D., Lowndes D.H. Laser ablation and column formation in silicon under oxygen - rich atmospheres // Appl. Phys. Lett. 77. 3018. 2000.

130. Karabutov A.V., Frolov V.D., Loubnin E.N., Simakin A.V., Shafeev G.A. Low - threshold field electron emission of Si micro - tip array produced by laser ablation // Appl. Phys. A. 2003. V. 7. P. 413.

131. Liu Y., Fan S. Enhancement of field emission properties of Cyanoacrylate-carbon nanotube array by laser treatment. // Nanotechnology. 2004. V. 15. P. 1033-1037.

132. Sohn J.I., Lee S., Song Y-H., Choi S-Y., Cho K.I., Nam K.S. Patterned selective growth of carbon nanotubes and large field emission from

vertically well-aligned carbon nanotubes field emission arrays. // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 78. № 7. P. 901-903.

133. Noda T., Inagaki M. Bull. Chemical Society of Japan. // Japan. 1964. P. 37.

134. Чеканова В.Д., Фиалков А.С. Стеклоуглерод. Получение, свойства, применение // Успехи химии. 1971. 40 (5). С.777-805.

135. Костиков В.И., Самойлов В.М., Бейлина Н.Ю и Остронов Б.Г. Новые высокопрочные углеродные материалы для традиционных технологий // Российский химический журнал общества им. Д.И. Менделеева. 2004. Том.ХЬУШ. №5. С. 64 75.

136. Jenkins G.M., Kawamura K. Mechanical properties of glassy carbon fibers derived from phenolic resin // J. Vac. Sci. 1972. № 7. P. 1099-1112.

137. Pratt G.S. The Shrihage of High-Temperature Cokes.-In: Industrial Carbon and Graphite. / London: Society Chemical Industry.- London. 1958. P.145.

138. Фиалков А.С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе - Москва. Изд-во: Аспект-пресс. 1997. -718с.

139. Ямада С. Термостойкий непроницаемый графит, полученный по новому методу. Токио. 1963. № 16. 52с.

140. Глухова О.Е., Колесникова А.С., Слепченков М.М. и Фадеев А.А. Новая модификация стеклоугерода с позиции применения в эмиссионной электронике // Доклады Всероссийской конференции молодых ученых. Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика. 08 - 10 сентября 2015. Саратов. С. 63 - 65.

141. Зыткин А.А., Глухова О.Е. Функционализация стеклоуглерода на основе фуллерен - графеновой атомистической модели. // Взаимодействие сверхвысокочастотного, терегерцового и оптического излучения с полупроводниковыми микро - наноструктурами, метаматериалами и биообъектами. Материалы Всероссийской школы - семинара. Под редакцией Д.А. Усанова 01 января - 31 декабря 2016. Саратов. С. 36 - 38.

142. Плешкова Л.С., Шестеркин В.И. Влияние структуры стеклоуглерода на аспектное отношение микроострий матричных автоэмиссионных катодов, изготовленных термохимическим травлением // ЖТФ. 2016. Том. 86. Вып.11. С.142 - 145 .

143. Pleshkova L.S., Shesterkin V.I. Effect of the Glassy Carbon Structure on the Aspect Ratio of Micropoints of Matrix Field-Emission Cathodes Prepared by Thermochemical Etching // Technical Physics. 2016. Vol.61. No. 11. Р. 1747-1750.

144. Патент 1738013 СССР, МКИ H01J 1/30 Способ формирования топологии преимущественно многоострийного автоэмиттерного катода. Григорьев Ю.А., Васильковский С.В., Шестеркин В.И., Ярцева З.А. (СССР) №481/973/24-21. Заявлено09.04.90. Опубликовано 06.04.93.

145. Grigoriev Y.A, Semenov V.C, Shesterkin V.I, Yartseva Z.A. Cardon materials-based multitip cathodes. // Proc. 1991 IVMC Fourth International Vacuum Microelectronics Conference. 22-24 August. 1991. (IVMC-91). Nagahama. Japan. 1991. P.194.

146. Grigoriev Y.A, Semenov V.C, Shesterkin V.I. Cardon materials-based multitip cathodes. // 38 th Int. Field Emission Symposium. 1991. Osaka. Japan.

147. Grigoriev Y.A, Semenov V.C, Shesterkin V.I. Carbon materials-based multitip cathodes // 38th Int. Field Emission Symposium. 1991. Vienna. Austria.

148. Grigoriev Y.A, Shesterkin V.I. Experimental study of diode Voltage-current characteristics with carbon multi-tip field emission cathodes // 40th Int. Field Emission Symposium. 2-3 August 1993. Nagoya. Japan.

149. Борисов А.А., Галдецкий А.В., Королев А.Н., Мамонтов А.В., Рыжов В.А., Симонов К.Г. Сверхмощные импульсные клистроны и многочастотные СВЧ электровакуумные приборы. Достигнутые характеристики, перспективы разработок. // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ - техника. 2013. Вып. 4(519). С. 26 - 36.

150. Востров М.С., Закраев А.Д., Макаров А.П. О возможности реализации малогабаритных многолучевых клистронов в 8-мм диапазоне длин волн с высокой средней мощностью (до 100 Вт) // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ - техника. 2013. Вып. 4(519). С. 37 - 44.

151. Лопин М.И., Рыжов В.А., Галдецкий А.В., Мишкин Т.А., Грицук Р.В., Голеницкий И.И. Клистроды для телевидения и РЛС // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ - техника. 2013. Вып. 4(519). С. 87 - 92.

152. Царев В.А., Шалаев П.Д., Симонов Д.Л., Молчанов Я.Т., Щеголева Л.М., Кузнецова Л.В., Николаев А.А., Манжосин М.А. Исследование и оптимизация параметров резонаторной системы многолучевого малогабаритного клистрона ^-диапазона длин волн // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ - техника. 2013. Вып. 4(519). С. 93 - 100.

153. Grigoriev Y.A, Petrosyan.A.I, Penzyacov V.V, Rogovin V.I, Shesterkin V.I, Кudryashov V.P, Semenov V.C. Experimental study of matrix carbon field-emission cathodes and computer-aided design of electron guns for microwave power devices, exploring these cathodes // Technical Digest of 9th Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1996. (IVMC-96). St. Petersburg. Russia. P. 522-525.

154. Grigoriev Y.A., Petrosyan.A.I., Pimenov V.G., Pehen G.A., Rogovin V.I., Shesterkin V.I. The triode electron gun based on carbon lattice field emission cathodes for vacuum electron beam devices. // Technical Digest of 10 th Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1997. (IVMC-97). Kyongju. Korea. P.564-566.

155. Gulyaev Y.V., Sinitsyn N.I., Torgashov G.V., Grigoriev Y.A., Shesterkin V.I., Veselov A.G., Shvetsov Y.V., Semenov V.C. Emission of low-voltage multi-tip carbon materials coated by carbon clusters. // Technical Digest of 9 th Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1996. (IVMC-96). St. Petersburg. 7 -12 июля. P. 519-521.

156. Алямовский И.В. Электронные пучки и электронные пушки. -М.: Сов. Радио. 1966. - 456с.

157. Патент № 2 576 395 (Р.Ф.). МКИ Н 01J 1/304. Способ изготовления многоострийного автоэмиссионного катода из углеродного материала на криволинейной поверхности // Шалаев П.Д, Шестеркин В.И, Сурменко Е.Л, Соколова Т.Н, Конюшин А.Н, Попов И.А. (Р.Ф.). №2014111376/07. Заявл. 25.03.2014. Опубл. 10.03.2016. Бюлл. №7.

158. Патент № 2 644 416 (РФ). МКИ Н 01J 1/34. Катодно -сеточный узел с автоэмиссионным катодом из углеродного материала // Шалаев П.Д., Шестеркин В.И. Заявка № 2016122153. 3аявл.03.06.2016. Опубл. 12.02.2018. Бюлл. №5.

159. Sokolova T.N, Surmenko E. L, Shesterkin V. I, Konyushin A. V, Chebotarevsky Yu. V, Popov I.A. Laser forming of micropeaks on curved surfaces of glass-carbon plates // International Conference Advanced Laser Technologies. 6-10 October. 2014. Cassis. France. S2-P13.

160. Chebotarevsky Y.L., Surmenko E.L., Popov I.A., Pavlov D.G., Sokolova T.N., Shesterkin V.I. Model of mechanical effect of nanosecond laser radiation upon monolithig glassy carbon on formation of emitting structure // Journal of Comunications Technology and Electronics. 2016. T. 61. № 9. P. 6671.

161. Bessonov D.A, Sokolova T.N, Shesterkin V.I, Surmenko E.L, Popov I.A.and Shebotarevsky Yu.V. Laser formation if tip emitting structures with high aspect ratio on glass - carbon field - emission cathodes // Journal of Physics: Conference Series 741 (2016) 012 166. PP. 1- 8.

162. Конюшин А.В, Соколова Т.Н, Шалаев П.Д, Шестеркин В.И. Технологические особенности изготовления микроразмерных пространственно-развитых узлов приборов методом лазерного микрофрезерования // Электронные приборы и устройства СВЧ: тезисы докладов конференции. Саратов. 2012. С.70 -74.

163. Бессонов Д.А, Соколова Т.Н, Сурменко Е.Л, Дармаев А.Н, Морев С.П, Муравьев Э.К, Шалаев П.Д, Шестеркин В.И, Шумихин К.В. Автоэмиссионные ячейки из стеклоуглерода с высоким аспектным

отношением острийных автоэмиттеров (расчет и изготовление с помощью лазерного фрезерования). // Материалы конференции. ЛЭТИ. Санкт Петербург. 30 мая - 02 июня 2016г.

164. Бессонов Д.А, Попов И.А, Соколова Т.Н, Сурменко Е.Л, Чеботаревский Ю.В, Шестеркин В.И. Лазерная обработка стеклоуглерода для получения эффективных эмитирующих структур // Изв. вузов. Приборостроение. 2017. Т.60. №5. С.474-479.

165. Шестеркин В.И., Шалаев П.Д., Бессонов Д.А., Соколова Т.Н., Сурменко Е.Л. Многоострийные игольчатые автоэмиттеры с высоким аспектным отношением из стеклоуглерода // Материалы научно -технической конференции: СВЧ электроника - 2016. АО НПП Исток им. Шокина. Г.Фрязино. 18 - 19 мая 2016. С. 32 - 33.

166. Шестеркин В.И., Соколова Т.Н., Морев С.П., Бессонов Д.А., Сурменко Е.Л., Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Муравьев Э.К., Шалаев П.Д., Шумихин К.В. Автоэмиссионные ячейки с большим аспектным отношением вертикально расположенных эмиттеров из стеклоуглерода и электронные пушки на их основе // Международная научно - техническая и научно -методическая конференция «Современные технологии в науке и образовании». Рязанский государственный радиотехнический университет. 01 - 03 марта 2017. Том №1. С.238 - 242.

167. Петросян А.И, Роговин В.И. Численный расчет и исследование диодов и триодов с полевой эмиссией // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы Междунар. научн. - техн. конф. АПЭП - 2010. 22 - 23 сентября 2010г. СГТУ. Саратов. Россия. С.338 - 396.

168. Шестеркин В.И. Экспериментальное исследование автоэмиссионных ячеек с криволинейной рабочей поверхностью катода из стеклоуглерода. // Материалы научно - технической конференции. АО «НПП «Исток» им. Шокина. г. Фрязино. 13 -14 мая 2015г. с.62. - 64.

169. Шестеркин В.И., Шалаев П.Д., Бабанов А.Ж., Горева Т.А., Бессонов Д.А., Соколова Т.Н., Сурменко Е.Л. Лезвийный автоэмиссионный

катод в форме цилиндрической трубы и его эмиссионные характеристики в составе электронной пушки // Материалы юбилейной научно-технической конференции АО «НПП «Алмаз»: Электронные приборы и устройства СВЧ: Саратов. б/о Луч. 2017. с.141-143.

170. Шестеркин В.И, Бессонов Д.А, Ерзов С.В, Мельников В.Д, Шалаев П.Д, Шумихин К.В, Косырев В.С. Исследование стойкости к механическим воздействиям острийных автоэмиссионных катодов из стеклоуглерода с большим аспектным отношением // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. 2017. Вып. 1(532). С. 84-88.

171. Gaertner G. Technological waves and future perspectives of vacuum electronics // Proceedings of IVESC - ICEE - 2014. Saint-Petersburg. Russia. June 30 - July 04. 2014. P. 95.

172. Комаров Д.А., Морев С.П., Дармаев А.Н., и Ряднов А.Ю. Численное решение уравнения Шредингера для электрона в потенциальной яме произвольной формы // Радиотехника и электроника. 2014. Том. 59. № 8. С 799.

173. Давидович М.В., Яфаров Р.К. Размерные эффекты при туннелировании через плёнки из углеродных нанокластеров // XVII Международная зимняя школа-семинар по радиофизике и электронике сверхвысоких частот. Саратов. 5 - 10 февраля 2018. Пансионат „Волжские Дали".

174. Ming-Chieh Lin. A fitting model for high current density field emission array // Technical Digest International Vacuum Electronics Conference (IVEC-2007). P. 319 - 320.

175. V. Semet, M. Cahay, Vu Thien Binh, S. Fairchild, X. Wu, and D. J. Lockwood. // J. Vac. Sci. Technol. B 24 (5). 2412 (2006).

176. Петрин А.Б. Термополевая эмиссия электронов из металла и взрывная электронная эмиссия из микроострий // ЖЭТФ. 2009. Том. 136. Вып. 2 (8). С. 369 - 376.

177. Молодец А.М., Голышев А.А., Савиных А.С., и Ким В.В. Ударно

- волновые исследования аномальной сжимаемости стеклоуглерода // ЖЭТФ. 2016. Том.149. Вып. 2. С. 333 - 342.

178. Grigoriev Y.A, Kostina G.T, Pehen G.A, Chesnocov I.A, Shesterkin V.I. The peculiarities of emission processes of big area matrix field emission cathodes // Technical Digest of 11 th Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1998. (IVMC-98).

179. Григорьев Ю.А., Шестеркин В.И. Экспериментальное исследование матричных углеродных АЭК. // XXII конференция по эмиссионной электронике. 25-27 января 1994. МИФИ. г. Москва. с. 58 - 59.

180. Grigoriev Y.A., Rehen G.A., Semenov V.C., Shesterkin V.I. Electron Guns with carbon materials-based field emission multi-tip cathodes for Microwave O-type Devices. // Technical Digest Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1993. (IVMC-93). Newport. 12 - 15 июля. P.156-157.

181. Shesterkin V.I., Grigoriev Y.A., Pimenov V.G. Manufacturing and experimental study of characteristics of a matrix carbon field-emission cathode with tips microroughness. // 41 th Int. Field Emission Symposium. 1994. Rouen.11

- 15 июля. P. 271-273.

182. Shesterkin V.I., Grigoriev Y.A. Analysis of emission characteristics of matrix carbon field-emission cathodes and prospects of their usage in electron Devices. // Technical Digest of 8 th Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1995. (IVMC-95). Portland. 30 июля - 3 августа 1995. P.513-514.

183. Шестеркин В.И, Григорьев Ю.А. Эмиссионные свойства матричных углеродных автоэмиссионных катодов в режиме интенсивного токоотбора // Современные проблемы электроники и радиофизики СВЧ. Материалы научной конференции. 1997. Саратов. С. 104-105.

184. Kosmal H.G. Analytic Evaluation of Field Emission Enhancement Factors for Ellipsoidal Cones and Elliptic Cross-Section Wedges // IEEE Transactions ON Electron Devices. Vol.38. No.6. 1991. PP.1534-1537.

185. Бушуев Н.А., Шестеркин В.И., Бурцев А.А., Григорьев Ю.А., Кудряшов В.П., Шалаев П.Д. Матричные автоэмиссионные катоды из стеклоуглерода: современное состояние и перспективы использования в СВЧ-приборах // Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. 2013. Вып.4(519). С.175-183.

186. Martin E.E., Stable, high density field emission cold cathode // E.E.Martin, J.K. Trolan, W.P. Dyke / J. Appl. Phys.1960. 31(5). Р. 782-789.

187. Петросян А.И., Роговин В.И. Численный расчет и исследование диодов и триодов с полевой эмиссией // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы Междунар. научн. - техн. конф. АПЭП - 2010. 22 - 23 сентября 2010г. СГТУ. Саратов. Россия. С.388 - 396.

188. Spindt C.A, Brodie I, Humphrey L, Westerberg E.R. Physical properties of thin-film field emission cathodes with molybdenum cones // Journal of Applied Physics. Vol. 47. № 12. 1976. (December). P. 5248-5263.

189. Шестеркин В.И. К вопросу об эффективной площади эмиссии матричных автокатодов из стеклоуглерода // Материалы Всероссийской научной конференции „ Дроблемы СВЧ электроники". Москва. 24-25 октября 2013г. С.135 -139.

190. Шестеркин В.И. Эффективная площадь эмиссии многоострийных автоэмиссионных матриц из стеклоуглерода // Радиотехника и электроника. 2014. Том. 59. №8. С. 788-793.

191. Месяц Г.А, Проскуровский Д.И. // Импульсный электрический разряд в вакууме: Новосибирск: Наука. 1984. 256с.

192. Fursey G.N., Ptitsyn V.E., Krotevich D.N. Spontaneous migration of the surface atoms at maximum current densities of the field-electron emission initiating vacuum breakdown // Proc. 11th SDEIV, 1984. Berlin. GDR (September 24 - 28). -1. P. 69 0 71.

193. Короткевич Д.Н., Птицын В.Е., Фурсей Г.Н. Самопроизвольная перестройка автоэмиссионного катода при предельных плотностях тока // ЖТФ. 1985. Вып. 55(3). С. 625 -627.

194. Короткевич Д.Н. Исследование микрогеометрии и структуры поверхности катода в предвзрывной фазе автоэлектронной эмиссии: автореф. Канд. Дисс. - Л. Ленинградский электротехнический институт связи им. Проф. М.А. Бонч - Бруевича. 1985.

195. Tang H., Liang S.D., Deng S.Z., and Xu N.S. Comparison of field and thermionic emission from carbon nanotubes // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. Vol. 39. Doi: 10.1088/ 0022 - 3727/ 39/ 24/026.

196. Петрин Б.А. О термополевой эмиссии электронов из металлических острий // Физика плазмы. 2010. Том. 36. № 7. С. 671-679.

197. Григорьев Ю.А, Шалаев П.Д, Бурцев А.А, Пименов В.Г, Рехен Г.А. Исследование вакуумных автоэмиссионных микротриодов с изменяющимся зазором // Нано и микросистемная техника. 2008. №7. С.47-51.

198. Гуляев Ю.В, Григорьев Ю.А, Король В.Н, Рехен Г.А. Исследование автоэмиссионных характеристик фрактальных углеродных структур. // Прикладная нелинейная Динамика. 2005. №1-2. Т.13. С.88-97.

199. Шестеркин В.И, Глухова О.Е, Иванов Д.В, Колесникова А.С. Расчетно-экспериментальная оценка спектра энергий автоэлектронов для многоострийной катодной матрицы из стеклоуглерода / / Радиотехника и электроника. 2014. Том. 59. №8. С. 782-787.

200. Hawkes P.W, Kasper E. Theory of electron emission // Principles of Electron Optics : Applied Geometrical Optics. 1989. Vol. 2. Chap. 44. Academic Press.

201. Баскин Л.М., Ананьев А.А., Борисов Д.А. Эффект устранения ионной бомбардировки автоэмиссионного катода // РЭ. 1983. №2. С.2462-2464.

202. Dyke W.P, Trolan J.K, Martin E.E, Barbour J.P. Field emission: large current densities, space charge and vacuum arc // Physical review. 1953. Vol.91. № 5. P. 1043-1053.

203. Морев С.П, Пензяков В.В. Методы расчета электронных пучков с ненулевым фазовым объемом. // Обзоры по электронной технике. Электроника СВЧ. Вып. 2 (1000). М.: ЦНИИ „Электроника". 1984. 43с.

204. Лобанов В.М., Юмагузин Ю.М Энергораспределение автоэлектронов из углеродного нанокристаллита // ЖТФ. 2002. Том. 72. Вып. 9. С. 108 - 111.

205. Лобанов В.М. Полевая электронная спектроскопия углеродных структур. // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико -математических наук. Специальность 01.04.07. Москва. 2010.

206. Лобанов В.М. Особенности энергораспределения автоэлектронов из углеродных наноэмиттеров // ЖТФ. 2005. Т.75. Вып. 11. С.92.

207. Земсков Ю.Б., Прокофьева В.Л. Статический электрический пробой в вакууме // Обзоры по электронной технике. Сер.1 Электроника СВЧ. 1979. Вып. 19(688). 27с.

208. Сливков И.Н. Процессы при высоком напряжении в вакууме. М.: Энергоиздат. 1986. 256с.

209. Chiels J.A. // Journal Applied Phusics. 1937. V. 8.P.622-626.

210. Татаринова Н.В. / Влияние процессов в порах поверхности электродов на вакуумную электроизоляцию. Дис. На соискание ученой степени докт. физ-мат. Наук. 1998.

211. Григорьев Ю.А., Шестеркин В.И. Экспериментальное исследование стабильности эмиссионных характеристик матричных углеродных автокатодов из стеклоуглерода марки СУ - 2000 в условиях технического вакуума // Электронные приборы и устройства СВЧ тезисы докладов конференции. Саратов. 2012. С. 66 - 69.

212. Шестеркин В.И. Формовка матричных автоэмиссионных катодов из стеклоуглерода в сильных электрических полях / / Вестник Саратовского государственного технического университета. 2013. №4(73). С.52-56.

213. Шестеркин В.И., Бенедик А.И., Крачковская Т.М. Микропробои в вакуумных зазорах диодов с автоэмиссионными катодами из стеклоуглерода // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы Междунар. научн. - техн. конф. АПЭП. 2014. 25 - 26 сентября 2014г. СГТУ. Саратов. Россия. С.100 - 105.

214. Бенедик А.И, Крачковская Т.М, Шестеркин В.И. Микроразряды в диодах с малыми зазорами и автоэмиссионными катодами из стеклоуглерода // ЖТФ. 2015. Том 60. Выпуск 10. С. 122 - 126.

215. Benedik A.I., Krachkovskaya T.M., Shesterkin V.I. Microdischargs in Diodes with Small Gaps and Field Emission Glassy Carbon Cathodes // Technical Physics. 2015. Vol. 60. No10. РР. 1535 - 1539.

216. Гоц С.С., Галлямов Р.Р., Бахтизин Р.З. Исследование природы низкочастотных флуктуаций тока полевой эмиссии методом двумерной функции распределения // Письма в ЖТФ. 1998. Том. 24. № 21. С.87-93.

217. Бондаренко Б.В., Селиверстов В.А., Шаховский А.Г., Шешин Е.П. Автоэлектронная эмиссия стеклоуглеродного волокна // Радиотехника и электроника. 1987. Вып. 2. С. 395-400.

218. Бондаренко Б.В. Проблемы стабильности автоэлектронной эмиссии некоторые пути ее разрешения // Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ. 1980. Вып.9. С.3 - 9.

219. Григорьев Ю.А., Петросян А.И., Роговин В.И., Рехен Г.А., Шестеркин В.И. Электронные пушки на основе углеродных полевых эмиттерных решеток для ЭВП различного назначения // Современные проблемы электроники и радиофизики СВЧ. Материалы научной конференции. 1 997. Саратов. С. 86 - 88.

220. Shesterkin V.I., Grigoriev Y.A. Emission characteristics of matrix carbon field emission cathodes with large current conditions. // Technical Digest of 10 th Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1997. (IVMC-97). Kyongju. Korea. P. 739-742.

221. Darmaev A.N, Komarov D.A, Morev S.P, Shalaev P.D, Shesterkin V.I. Formation of an Electron Beam in a Matrix Carbon Field-emission Cells // Technical Digest of 15 th IEEE Int. Vacuum Electronics Conference. 2014. (IVEC-2014). April 22-24. Monterey. California. P. 539.

222. Бурцев А.А., Григорьев Ю.А., Навроцкий И.А., Шестеркин В.И., Денисов Д.С. Формирование электронных пучков высокой плотности для вакуумных усилителей терагерцового диапазона // 23 - я Международная Крымская конференция «СВЧ - техника и телекоммуникационные технологии». 8 - 14 сентября 2013г. Севастополь. Крым. Украина.

223. Шестеркин В.И., Бурцев А.А., Григорьев ЮА., Роговин В.И., Семенов С.О. Электронные пушки и СВЧ-усилители О-типа на полевых эмиттерах // Материалы научно-технической конференции: „Электроника и вакуумная техника: Приборы и устройства. Технология. Материалы ". 19 февраля 2014г. Саратов. С. 66-69.

224. Шестеркин В.И. Применение автоэмиссионных катодов в электронных устройствах СВЧ диапазона // Материалы юбилейной научно-технической конференции АО «НПП «Алмаз»: Электронные приборы и устройства СВЧ: Саратов. Б/о Луч. 2017. с.133-141.

225. Морев С.П., Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Кузьмич К.В., Абаньшин Н.П., Горфинкель Б.И., Якунин А.Н., Шестеркин В.И., Шалаев П.Д., Масленников С.П., Григорьев Ю.А. Возможности промышленного применения углеродных наноразмерных структур с полевой эмиссией в качестве катодов мощных СВЧ приборов: состояние дел, перспективы // Материалы XVI Междунар. зимней школы-семинара по радиофизике и электронике СВЧ, 2-7 февраля 2015, Саратов: ООО «Издательский центр «Наука» с.80.

226. Лысова И.К, Корешкова О.Н. ЛБВ импульсного действия с низковольтным управлением электронными пучками: Обзоры по

электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ.: ЦНИИ «Электроника». 1976. Вып.16(426). 27с.

227. Прус В.А, Хотяинцев С.Н. Влияние тепловых режимов сетки на работу управляемой электронной пушки // Вестник Киевского политехнического института: Сер. Радиотехника и электроника. 1976. Вып. 13. С. 36 - 37.

228. Дармаев А.Н, Комаров Д.А, Морев С.П, Абаньшин Н.П, Горфинкель Б.И, Якунин А.Н, Шестеркин В.И, Шалаев П.Д. Численное моделирование электронного потока, формируемого планарными торцевыми автоэмиссионными ячейками Абаньшина-Горфинкеля и матричными углеродными автоэмиссионными ячейками Григорьева-Шестеркина // Материалы Всероссийской научной конференции ,Дроблемы СВЧ электроники". Москва. 24-25 октября 2013г. С.61-63

229. Шестеркин В.И, Дармаев А.Н, Комаров Д.А, Морев С.П, Шалаев П.Д. Исследование структуры электронного потока, формируемого автоэмиссионной ячейкой, состоящей из многоострийного катода и крупноячеистой сеточной структуры // Материалы XVIII координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Нижегородская область п. Хахалы. 4 - 6 сентября 2013г. С. 39 - 41.

230. Александров Г.И., Заморозков Б.М., Калинин Ю.А., Муравьев А.А., Юркин Ю.Н. Методы экспериментального исследования структуры электронных пучков приборов О - и М - типов. // Обзоры по электронной технике. Электроника СВЧ. Вып. 8 (108). М.: ЦНИИ „Электроника". 1973. 206 с.

231. Правдин Б.С., Пименов В.Г. Анализатор скоростей электронов и его использование для улучшения структуры пучка в электронных пушках // Вопросы расчета, технологии, разработки и исследований электронных и твердотельных приборов СВЧ: Тез. докл. конф. по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. М.: ЦНИИ „Электроника". 1975. Вып. 4(46). С. 31.

232. Gardiner T.M. Long life gridded guns // International Conference on Microwave Tubes in System. Problems & Prospects. 1984. London. October 22 -24. P. 47 - 49.

233. Бушуев Н.А., Григорьев Ю.А., Бурцев А.А., Шестеркин В.И., Навроцкий И.А. Формирование ламинарных электронных потоков в триодных пушках с полевой эмиссией // Материалы научно - технической конференции: «Электроника и вакуумная техника: Приборы и устройства. Технология. Материалы». 19 февраля 2014. Саратов. С. 29 - 36.

234. Shesterkin V.I, Grigoriev Yu.A. The Multiple Beam Electron Guns with Cold Field-Emission Cathode Made From Glassy Carbon. // International Vacuum Electron Sources Conference. IVESC -2014. 30 июля - 4 августа 2014г. St. Petersburg. Russia. Р. 250 - 251.

235. Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Морев С.П., Шестеркин В.И., Шалаев П. Д. Экспериментальные исследования и численное моделирование электронного потока, формируемого матричными углеродными автоэмиссионными ячейками Григорьева - Шестеркина. // Радиотехника и электроника. 2014. Том. 59. №8. С. 744 -781.

236. Вushuev N.A., Glukhova O.E., Grigoriev Yu.A., Ivanov D.V., Kolesnikova A.S., Nikolaev A.A., Shalaev P.D., and Shesterkin V.I. Emissivity of a Multibeam Electron Gun with a Glassy Carbon Field -Emission Cathode // Technical Physics. 2016. Vol.61. №2, Р. 290 - 295

237. Дармаев А.Н, Комаров Д.А, Морев С.П, Ряднов А.Ю, Шалаев П.Д. Шестеркин В.И. Использование кривизны поверхности автоэмиттеров в ячейках Григорьева - Шестеркина для улучшения параметров формируемого электронного потока // Материалы научно - технической конференции. АО «НПП «Исток» им. Шокина. Фрязино. 13 -14 мая 2015г. С.40 - 41.

238. Патент № 2 651 584. (Российская Федерация). МПК 01/J 37/073. Электронная пушка с автоэмиссионным катодом / Шестеркин В.И. Заявка № 2016136254. Заявлено 08.09.2016. Опубл.23.04.2018. Бюлл. №12.

239. Дармаев А. Н., Комаров Д. А., Морев С. П., Шестеркин В. И., Шалаев П. Д. Расчет и оптимизация параметров многослойных планарных матричных структур Григорьева - Шестеркина с групповым расположением вертикально ориентированных автоэмиттеров // Актуальные проблемы электронного приборостроения. АПЭП. 2014. / Материалы межд. науч.-техн. Конференции. Саратов. 2014. С. 295-296.

240. Шестеркин В.И., Соколова Т.Н. Морев С.П., Бессонов Д.А., Сурменко Е.Л., Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Муравьев Э.К., Шалаев П.Д., Шумихин К.В. Улучшение свойств автоэмиссионной ячейки из стеклоуглерода с высоким аспектным отношением острий (результаты расчета и эксперимента) // Материалы научно - технической конференции: «СВЧ электроника - 2016». АО «НПП «Исток» им. Шокина. Фрязино. 18 -19 мая 2016г. С. 30 - 31.

241. Дармаев А.Н., Комаров Д.А., С.П. Морев., Масленников С.П., Абаньшин Н.П., Горфинкель Б.И., Якунин А.Н., Шестеркин В.И., Шалаев П.Д., Возможности применения автоэмиссионных структур мощных импульсных ЭВП // // Материалы XXII научно - технической конференции: «Вакуумная наука и техника» Сентябрь 2015. Феодосия. С. 295 - 296.

242. Патент № 2586119 (Российская федерация). МКИ Н 011 1/00, 1/304, 9/02. Катодно-сеточный узел с углеродным автоэмиссионным катодом / В.И.Шестеркин (Российская федерация). № 2015100636. Заявлено 12 января 2015. Опубликовано 13 мая 2016.

243. Патент № 2589722 (Российская федерация). МКИ Н011 1/00 Способ изготовления катодно - сеточного узла с углеродным автоэмиссионным катодом / В.И.Шестеркин. (Российская федерация). № 2015100667. Заявлено 12 января 2015. Опубликовано 10 июня 2016.

244. Гуляев Ю.В, Григорьев Ю.А, Король В.Н, Рехен Г.А. Исследование автоэмиссионных характеристик фрактальных углеродных структур // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2005. Т. 13. № 1 - 2. С. 88 - 99.

245. Баскин Л.М, Ананьев Л.Л, Борисов Д.А, Фурсей Г.Н. Эффект устранения ионной бомбардировки автоэмиссионного катода // Радиотехника и электроника. 1983. Том. 28. № 12. С.2462-2464.

246. Патент 1697546. (SU). МКИ Н 01 J 1/30. Способ изготовления катода с взрывной эмиссией для электронных приборов / Ю.А.Григорьев,

A.А.Контонистов, Ю.А.Курдин, А.Ф.Панин, Г.Н.Фурсей, А.С.Смирнов,

B.И.Шестеркин и Л.А.Широчин (СССР). № 4735931/21. Заявл.03.07.1989. Опубл. 08.08.1991

247. Соминский Г.Г., Тумарева Т.А., Тарадаев Е.П., Сезонов В.Е. Разработка и исследование В СПбГУ полевых эмиттеров для коротковолновых СВЧ приборов. Последние достижения. // XVII Международная зимняя школа - семинар по радиофизике и электронике сверхвысоких частот. 5 - 10 февраля 2018г. Саратов. Пансионат Волжские дали.

248. Морев С.П., Абаньшин Н.П., Горфинкель Б.И., Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Макеев А.Э., Якунин А.Н.. Электронно-оптические системы с автоэмиссионными катодными матрицами планарного типа для мощных СВЧ-приборов // Радиотехника и электроника. 2013. Том. 58. № 4. С. 399-408.

249. Grigoriev Y.A, Shesterkin V.I. Experimental study characteristics of tetrode multitip-beam electron gun on the basis of matrix field-emission cathode with large mesh sandwich - grid. // Technical Digest of 7 Th Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1994. (IVMC-94). Grenoble.4 -7 июля. P. 273-275.

250. Sokolova T.N., Surmenko E.L., Shesterkin V.I., and Bessonov D.A. Laser Cutting and Drilling of Sandwich Structures" Pyrolytic Graphite - Pyrolytic Boron Nitride - Pyrolytic Graphite" // The 23-th Annual International Conference on Advanced Laser Technologies. ALT - 15. Faro. Portugal. September 7 - 11. 2015. Р. 131.

251. Правдин Б.С, Шестеркин В.И. Экспериментальное исследование спектра скоростей за сеточной структурой // Физика явлений, методы расчета и разработка электровакуумных и твердотельных приборов: тезисы докладов

конференции по электронной технике. Сер.1, Электроника СВЧ. - М.: ЦНИИ „ Электроника ". 1977. Вып.3(81). С. 23 - 24.

252. Исследование возможности создания и разработка технологии изготовления матричных автокатодов (МАЭК) на основе углеродных

материалов, работающих в условиях технического вакуума с плотностью

2 2

тока эмиссии (1^5)^10 А/см для изделий вакуумной микроэлектроники. Разработка методик и макета установки для измерения электродинамических характеристик микрополосковых структур и мелкоструктурных замедляющих систем в сантиметровом и длинноволновой части миллиметрового диапазона: Отчет о НИР «Ладога-Линк» / Научный руководитель В.И. Шестеркин. № А-27192. - 1994. 200с.

253. Плешкова Л.С, Дмитриенко А.О, Рабкин В.Б. Плазмохимическое травление пластин пиролитического нитрида бора // Электронная техника. Сер.7. Технология, организация производства и оборудование. 1988. Вып. 4.(149). С.80 - 83.

254. Takao Utsumi. Keynote address Vacuum Microelectronic: Whats New and Exciting // IEEE Trans. ED. 1991. Vol. 38. № 10. P. 2283

255. Петросян А.И., Роговин В.И. Метод и программа расчета электронных пучков в электронно-оптических системах приборов СВЧ О-типа с полевой эмиссией // Прикладная физика. 2008. № 3. С.95-97.

256. Markus R.B, Chin K.K, Yuan Y. et al. Simulation and design of field emitters // IEEE Transactions on ED. 1990. Vol. 37. №6. P. 1545-1550.

257. Баранова Л.А., Гусинский Г.М. Компьютерное моделирование многоострийных автоэмиссионных катодов // Прикладная физика. 2008. №2. С.79-81.

258. Gulyaev Y.V., Grigoriev Y.A., Sinitsyn N.I., Torgashov G.V., Shesterkin V.I., Torgashov I.G. Monolithic and carbon field emitter arrays for microwave tubes. // Technical Digest of 10 Th Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1997. (IVMC-97). Kyongju. Korea. P. 239-243.

259. Bessonov D. A. Creation оf field emission cathodes micro-sized laser cutting / D. A Bessonov, E.L Surmenko, T.N Sorolova, I.A Popov, V.I.Shesterkin // International Symposium „Fundamentals of Laser Assisted Micro - and Nanotechnologies" (FLAMN - 16). Yune 27 - Yuly 01. 2016. St. Petersburg. Pushkin. Russia. Р.99.

260. Bessonov D.A., Sokolova T.N., Shesterkin V.I., Surmenko E.L., Popov I.A. and Chebotarevsky Yu.A. Laser formation of tip emitting structures with high aspect ratio on glass-carbon field-emission cathodes // Journal of Physics: Conference Series 741 (2016) -012 166. P.1-8. Saint Petersburg.

261. Shesterkin V.I., Shalaev P.D., Sokolova T.N., Bessonov D.A., Surmenko E.L., Morev S.P., Darmaev A.N., Komarov D.A., Muravev E.K. Improvement in the properties of glassy-carbon field-emission cells forming spices with a high aspect ratio via laser milling // Journal of Comunications Technology and Electronics. 2016. T. 61. № 9. P. 1044-1051.

262. Darmaev A.N.,Komarov D.A.,Morev S.P., Muravyev E.K., Bessonov D.A., Sokolova T. N., Surmenko E.L., Shalaev P.D. and Shesterkin V. I. Field Emission Cells with High Aspect Ratio of Glassy Vertical Emitters and Electron Guns Based on Them . // Technical Digest of 9 th Int. Vacuum Microelectronics Conference. ( IVEC - 2017). London. 24 -26 April. 2017. P.

263. Дармаев А.Н, Комаров Д.А, Масленников С.П, Морев С.П, Абаньшин Н.П, Якунин А.Н, Шестеркин В.И, Шалаев П.Д. Возможности применения автоэмиссионных структур в мощных импульсных ЭВП // Материалы XXII научно-технической конференции „Вакуумная наука и техника". Сентябрь 2015. Феодосия. С.295-296

264. Морев С.П., Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Муравьев Э.К., Бессонов Д.А., Соколова Т.Н., Сурменко Е.Л., Шалаев П.Д., Шестеркин В. И. Автоэмиссионные ячейки из стеклоуглерода с высоким аспектным отношением острий и электронно-оптические системы на их основе // Сборник статей VI Всероссийской конференции. «Электроника и микроэлектроника СВЧ». Санкт-Петербург. 29 мая -1 июня 2017. С. 90-94.

265. Патент № 2653694. (Российская Федерация). МПК: H01J1/00, H01J1/304. Катодно - сеточный узел с вертикально ориентированным автоэмиссионным катодом / Шестеркин В.И. Заявка № 2017114 820. Заявлено 26.04.2017. Опубл. 14.05.2018. Бюлл. № 14.

266. Патент № 2653847. (Российская Федерация). МПК H01J 1/304. Катодно - сеточный узел с автоэмиссионным катодом / Шестеркин В.И. Заявка № 2017101614. Заявлено 18.01.2017. Опубл. 15.05.2018. Бюлл.№ 14.

267. Grigoriev Y.A., Rehen G.A., Semenov V.C., Shesterkin V.I. Electron Guns with carbon materials-based field emission multi-tip cathodes for Microwave O-type Devices. // Technical Digest Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1993. (IVMC-93). Newport. 12 - 15 июля. P. 156-157.

268. Григорьев Ю.А., Олейников В.И., Правдин Б.С., Усов В.Н., Шестеркин В.И. Секторная пушка с сетками для формирования высокопервеансного электронного потока. // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1988. Вып. 7(411). С.34-38.

269. Патент 1466576. SU. МКИ Н 01 J 23/06. Электронная пушка / Б.С.Правдин, В.И.Олейников, В.Н.Усов и В.И.Шестеркин (СССР) № 4111517/24 - 21.Заявл. 16.06.86. Опубл. 15.11.88.

270. Бурцев А.А, Григорьев Ю.А, Денисов Д.С, Петросян А.И, Шалаев П.Д, Шестеркин В.И. Расчетно-экспериментальная оценка углов наклона электронных траекторий матричных автоэмиссионных катодов из стеклоуглерода // Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. 2013. Вып.4(519). С.183-187.

271. Патент № 2586119 (Российская федерация). МКИ Н 01J 1/00, 1/304, 9/02. Катодно-сеточный узел с углеродным автоэмиссионным катодом / В.И.Шестеркин (Российская федерация). № 2015100636. Заявлено 12 января 2015. Опубликовано 13 мая 2016.

272. Создание и исследование характеристик катодно - сеточных узлов и электронных пушек на основе многоострийных структур с групповым размещением вертикально ориентированных углеродных автоэмиттеров в ячейках сетки для электровакуумных СВЧ приборов. // Научно-технический отчет по НИР „ Автокатод - А". Научный руководитель Шестеркин В.И. 2015. 47с.

273. Шестеркин В.И. Автоэмиссионные ячейки с диэлектрическим зазором катод - сетка и перспективы их использования в электронных приборах // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы Междунар. научн. - техн. конф. АПЭП - 2016. 22 - 23 сентября 2016г. СГТУ. Саратов. Россия. С.161 - 165.

274. Шестеркин В.И. Автоэмиссионные катоды для мощных электровакуумных приборов: миниатюрность или крупноразмерность? // XVII - я Зимняя школа - семинар по радиофизике и электронике СВЧ. 05 -10 февраля 2018. Саратов. Пансионат „Волжские дали". С. 64-65.

275. Sheshin E.P, Suvorov A.L, Grigoriev Y.A, Shesterkin V.I. Light source on the basis of multi-tip field emission cathode from carbon materials // Technical Digest Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1993. (IVMC-93). Newport. USA. P. 117 - 118.

276. Grigoriev Y.A, Petrosyan.A.I, Penzyacov V.V, Rogovin V.I, Shesterkin V.I, Кudryashov V.P, Semenov V.C. Experimental study of matrix carbon field-emission cathodes and computer-aided design of electron guns for microwave power devices, exploring these cathodes. // Technical Digest of 9 th Int. Vacuum Microelectronics Conference. 1996. (IVMC-96). St. Petersburg. 7 -12 July. P. 522-525.

277. Бушуев Н.А., Глухова О.Е., Григорьев Ю.А., Иванов Д.В., Колесникова А.С., Николаев А.А., Шалаев П.Д., Шестеркин В.И. Исследование эмиссионных характеристик многолучевой электронной

пушки с автоэмиссионным катодом из стеклоуглерода // ЖТФ. 2016. Том 86. Вып.2. С.134-139.

278. Vasily I. Shesterkin. Large-sized field-emission cells with high aspect ratio of tip sizes made of carbon glass composed of electron guns for microwave devices // 11 th International Vacuum Electron Sources Conference. IVESC - 2016. Seoul. 18 -20 October. 2016. P. 119-120.

279. Дармаев А.Н., Морев С.П., Муравьев Э.К. Шестеркин В.И. Расчет автоэмиссионных ячеек с высоким аспектным отношением // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы Междунар. научн. - техн. конф. АПЭП - 2016. 22 - 23 сентября 2016г. СГТУ. Саратов. Россия. С.181 - 183.

280. Darmaev A.N., Morev S.P., Muraviev E.K., Shesterkin V.I. Field Emission Cell with a High Aspect Ratio of Tip (simulation and experiment) // 11 th International Vacuum Electron Sources Conference. IVESC - 2016. Seoul. 18 -20 October. 2016. P. 125-126.

281. Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Морев С.П., Муравьев Э.К. , Бессонов Д.А., Соколова Т.Н., Сурменко Е.Л., Шалаев П.Д., Шестеркин В.И. Электронно-оптические системы на основе автоэмиссионных ячеек с большим аспектным отношением вертикально расположенных эмиттеров из стеклоуглерода // II-я Международная конференция „Современные технологии в науке и образовании (СТНО - 2017)", Рязань. 1-3 марта 2017г.

282. Shesterkin V.I., Sokolova T.N., Morev S.P., Bessonov D.A., Surmenko E.L., Darmaev A.N. Murav'ev E.K., Shalaev P.D., and Shumikhin K.V. Improvement in the Properties of Glassy - Carbon Field - Emission Cells in Forminc Spikes with a High Aspect Ratio via Laser Milling // Journal of Communications Technology and Electronics. 2016. Vol. 61. No.9. Р. 1044 -1091.

283. Морев С.П., Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Муравьев Э.К., Бессонов Д.А., Соколова Т.Н., Сурменко Е.Л., Шалаев П.Д., Шестеркин В. И. О возможности использования автоэмиссионных ячеек с высоким аспектным отношением острий в электронно-оптических системах ЭВП СВЧ // Материалы XIX координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Н. Новгород. 5-7 сентября 2017. C.33-35.

284. Морев С.П., Дармаев А.Н., Комаров Д.А., Муравьев Э.К., Бессонов Д.А., Соколова Т.Н., Сурменко Е.Л., Шалаев П.Д., Шестеркин В.И. Возможности использования автоэмиссионных ячеек с острийными катодами в электронно-оптических системах мощных ЭВП СВЧ // Материалы юбилейной научно-технической конференции АО «НПП «Алмаз»: Электронные приборы и устройства СВЧ: Саратов. 2017. Б/о Луч. С.32.

285. A.N. Darmaev, D.A. Komarov, S.P. Morev, E.K. Muravyev, D.A. Bessonov, T.N. Sokolova, E.L. Surmenko, P.D. Shalaev and V.I. Shesterkin. Field Emission Cells with High Aspect Ratio of Glassy Vertical Emitters and Electron Guns Based on Them // Technical Digest of 18th Int. Vacuum Electronics Conference. 2017. (IVEC-2017). London. 24 - 26 April 2017. ID90. ISBN 9785090-5915-7.

286. Шалаев П.Д., Щербаков Ю.Н. Программа анализа осесимметричных электронно-оптических систем и ее применение для оптимизации ЛБВО типа с высокими требованиями по надежности // Радиотехника. 2016. Вып. 7. С. 92-96.

287. Петросян А.И., Журавлева В.Д. Анализ электронного пучка в области катод - сетка на ЭЦВМ. // Тезисы докладов и рекомендации научно -технических конференций: Физика явлений. Методы расчета и разработка электровакуумных и твердотельных приборов. Сер. Электроника СВЧ. М. 2977. Вып. 3(81). С. 22 - 23.

288. Морев С.П. Расчет электронных пушек О - типа с учетом фазового объема пучка // Тезисы докладов и рекомендации научно -технических конференций: Вопросы проектирования и технологии производства электровакуумных СВЧ приборов. Сер. Электроника СВЧ. М. 1981. Вып. 1(164). С. 14.

289. Дармаев А.Н. , Комаров Д.А., Масленников С.П., Морев С.П., Абаньшин Н.П., Якунин А.Н., Шестеркин В.И., Шалаев П.Д.. Возможности применения автоэмиссионных структур в мощных импульсных ЭВП // Вакуумная наука и техника. Матер. XXII науч.-техн. конф. под ред. академика А.С. Бугаева. М.: 2015. С.295-296.

290. Морев С.П. Электронно-оптические системы с автоэмиссионными катодами: токи, Лиувилль, ...и далее со всеми остановками // XVII - ая Международная зимняя школа - семинар по радиофизике и электронике сверхвысоких частот. Саратов. 5 - 10 февраля 2018. Пансионат „Волжские дали".

291. Y.N. Paramonov, S.P. Morev, D.A. Komarov, E.K. Muravyev, A.N. Darmaev, V.I. Shesterkin, T.N. Sokolova, D.A. Bessonov The Phase-space Volume Effect on the Electron Beam Forming in the EOS of Ka-band Devices with a High Aspect Ratio Field-emission Cathode // International Vacuum Electron Conference. IVEC - 2018. Monterey. CA. USA. P. 359-360.

292. Исследование возможности создания ЛБВ с многоострийными АЭК на основе углеродных материалов в см-диапазоне длин волн с выходной мощностью 50 - 100 Вт.: Отчет о НИР «Ледник» / Научный руководитель Ю.А. Григорьев. № А - 27157. 1993. -196с.

293. Григорьев Ю.А., Рехен Г.А., Семенов В.К., Шестеркин В.И. Электронные пушки с многоострийными автоэмиссионными катодами на основе углеродных материалов для СВЧ-приборов О - типа // Радиотехника и электроника. 1995. Вып.40. №7. С.1127-1133.

294. Grigoriev Y.A, Petrosyan A.I, Penzyarov V.V, Pimenov V.G, Rogovin V.I, Shesterkin V.I, Kudryashov V.P, and Semenov V.C. Experimental

study of matrix carbon field - emission cathodes and computer aided design of electron guns for microwave power devices, exploding these cathodes // J. Vac. Sci. Technol. B15(2). Mar/Apr. 1997. P. 503-506.

ПРИЛОЖЕНИЯ

МАТЕРИАЛЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ РАБОТЫ

Приложение 1

УТВЕРЖДАЮ

г. * 1 т ■ Т\

Ь* ' »¡И» 9НГШ ^А.чмаз» па мучной раооге

¿7 ЛП

т Щ А-— Рафолович

¿¡¡п5» февраля 2018 г.

АКТ

внедрения результатов исследований докторской диссертации Шеетеркииа Василия Ивановича на тему: «Автоэлектронные эмиттеры из стеклоуглерода для электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона» но специальности 05.27.02 -вакуумная и плазменная электроника.

Комиссия в составе:

Председатель: Шалаев Павел Данилович - начальник отдела 112 НПЦ «Электронные системы» АО «НПП «Алмаз».

Члены комиссии: Бабкова Нина Ильинична главный технолог

составили настоящий Акт о том, что результаты докторской диссертации Шестеркина Васи |ия Ивановича, в частности, разработанная диссертантом и защищенная патентом Российской Федерации 1ехнология формирования матричных автоэмиссионных катодов на подложках из углеродных материалов (Пат. №1738013) используется в научно-исследовательской и просктно-конструкторской деятельности Научно-производственного центра «Электронные системы» Акционерного Общество «Научно-производственное предприятие «Алмаз».

Внедрение в НИР «Эверс» и ОКР «Столб» технологии термохимического травления углеродных материалов позволило устранить один из недостатков катодно-сеточных узлов с термоэмиссионными катодами для СВЧ приборов - изменение междуэлсктродных расстояний, приводящих к снижению надежности и долговечности приборов с термоэмиссионнымн каюдамн.

Разработанная технология термохимического травления также принята к внедрению для текстурнровання поверхностей ступеней коллекторов из углеродных материалов для ЛЬВ космического применения с целью повышения КПД за счет уменьшения вторичной лиектронной эмиссии в коллекторах.

Винник Сергей 11авлович начальник отдела 114

С.П. Винник

Приложение 4

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор дп ,,илп

[уев

/

/

АКТ

о внедрении на предприятии результатов докторской диссертации Шестсркина Василия Ивановича на тему: «Автоэлектронные эмиттеры из стсклоуглсрода для электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона» по специальности 05.27.02 - вакуумная и плазменная электроника.

Комиссия в составе:

Председатель: A.B. Суховерхий - заместитель генерального директора по научной работе

Члены комиссии:

И.А Худим,- начальник НПО ЭВП

В.А. Кузнецов - зам начальника НПО ОВП

A.A. Цуканов - начальник отдела разработок НПО 4BII

Л.С. Сотина - начальник участка специальных технологических процессов

составили настоящий Акт о том, что результаты диссертации Шесгеркипа Василия Ивановича, выполненной в Научно-производственном центре «Электронные системы» Акционерного общества «Научно-производственное предприятие «Ачмаз» используются в научной и проектно-конструкторской деятельности АО «НПП «Салют» (г. Нижний Новгород).

Разработанная диссертантом и защищенная патентом №1738013 технология термохимического травления углеродных материалов принята к внедрению для текстурирования поверхности ступеней коллекторов из углеродного материала для ламп бегущей волны (ЛЬВ).

Текстурированне поверхностей ступеней коллекторов термохимическим травлением позволит уменьшить коэффициент вторичной эмиссии, уменьшить обратный поток электронов из коллектора и повысить КПД прибора на 3-5%.

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ТОРИЙ»

Обручева ул., д. 52, Москва, Россия, 117393 тел.: [phone], факс: [phone], www.toriy.ru, Е-таИ: [e-mail], ОКПО 07615221: ОГРН 1167746089741; ИНН 7728328640

оехоЛрс! 201/г. № №$3/6

«УТВЕРЖДАЮ» Генеральный директор НПП «Торий» Трофимов

на№_от«_» _ 201 г.

201 г.

2018 г.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы В. И. Шестеркина «Автоэлектронные эмиттеры из стеклоуглерода для электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона», представляемой на соискание ученой степени доктора

технических наук.

Настоящий акт составлен в том, что предлагаемые в диссертационной работе В.И. Шестеркина «Автоэлектронные эмиттеры из стеклоуглерода для электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона» разработанные базовые технологии, а также методы и способы изготовления автоэмиссионных катодных матриц с вертикально ориентированными эмиттерами игольчатого типа внедрены на предприятии АО «НПП «Торий» при изготовлении узлов электронных пушек в результате выполнения работы НИР «Автокатод» для Министерства промышленности и торговли (Государственный контракт от 27 марта 2014 г. № 14411.1929999.11.012 и дополнительное соглашение от 28 мая 2014 г. № 1).

Научный руководитель НИР «Автокатод» , к. Заместитель генерального директора, диреюч по научной работе АО «НПП «Торий», дл

А. Н. Дармаев

,.А. Комаров

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ТОЧНОЙ МЕХАНИКИ И УПРАВЛЕНИЯ

РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

На

ул. Рабочая, 24, Саратов, 410028 т. [phone], ф. 22-23-40 e-mail: [e-mail] ОКПО 04864826, ИНН/КПП 6454004600/§Д5Щ^01, БИК 046311001

¿{о -(Яшине Г ¿S

aim

I i

$ЕРЖДАЮ» |ора ИПТМУ РАН шических наук

А.А. Костерев i 2018 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы В.И. Шестеркина «Автоэлектронные эмиттеры из стеклоуглерода для электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона», представляемой на соискание ученой степени доктора

технических наук

Настоящий акт составлен о том, что результаты диссертационной работы В.И. Шестеркина «Автоэлектронные эмиттеры из стеклоуглерода для электровакуумных приборов, в том числе СВЧ диапазона»:

установленные закономерности инициирования пробоя в условиях технического вакуума микроразмерных зазоров диодов с острийными автоэмиссионными структурами;

- развитие технологий термохимического травления и лазерного фрезерования для формирования острийных автоэмиссионных структур, устойчивых к вибрационным и ударным нагрузкам с ускорением до 100

использованы в научной деятельности ИПТМУ РАН при выполнении НИР «Разработка математических и физических моделей и исследование поведения объектов с многоуровневой структурой (нано-микро-мезо-макро) при воздействии локализованных нагрузок» (№ГР 01201352212) Программы фундаментальных научных исследований государственных академий на 2013-2020 годы.

Научный руководитель НИР, главный научный сотрудник ИПТМУ РАН, доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник

А.Н. Якунин

IIIIHIIIIMIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII.....I......им.......